DE102020119936A1 - Radar system, antenna array for a radar system, vehicle with at least one radar system and method for operating at least one radar system - Google Patents

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Waqas Malik
Christian Sturm
Stefan Goerner
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Abstract

Es werden ein Radarsystem zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte (18) hin, ein Antennenarray (22), ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (12) beschrieben. Das Radarsystem umfasst eine Mehrzahl von Sendeantennen (26), die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale in wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet werden können. Ferner umfasst das Radarsystem eine Mehrzahl von Empfangsantennen (28), mit denen Echos von gesendeten Radarsignalen empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können außerdem umfasst das Radarsystem wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (24), die mit den Sendeantennen (26) und den Empfangsantennen (28) verbunden ist, mit der Sendesignale für die Ansteuerung der Sendeantennen erzeugt und mit der aus Empfangssignalen Objektinformationen (r, φ, Θ) von mit den Radarsignalen (30) erfassten Objekten (18) ermittelt werden können. Die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens vier Empfangsantennen (28) sind auf einer gedachten Empfänger-Längsachse (46) angeordnet. Die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) sind in einem Basisabstand (40) zueinander angeordnet. Die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) sind in einem jeweiligen Empfänger-Längsabstand (48a, 48b, 48c) zueinander angeordnet, der größer ist als der Basisabstand (40).A radar system for monitoring at least one monitoring area for objects (18), an antenna array (22), a vehicle and a method for operating a radar system (12) are described. The radar system includes a plurality of transmitting antennas (26) which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals can be transmitted into at least one monitoring area. The radar system also includes a plurality of receiving antennas (28) with which echoes from transmitted radar signals can be received and converted into corresponding received signals. The radar system also includes at least one control and evaluation device (24) which is connected to the transmitting antennas (26) and the receiving antennas (28) is connected, with which transmission signals for controlling the transmission antennas are generated and with which object information (r, φ, Θ) of objects (18) detected with the radar signals (30) can be determined from received signals. The respective phase centers (32) of at least four receiving antennas (28) are arranged on an imaginary longitudinal axis (46) of the receiver. The respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas (28) are arranged at a base distance (40) from one another. The respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas (28) are arranged at a respective receiver longitudinal spacing (48a, 48b, 48c) from one another which is greater than the base spacing (40).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft ein Radarsystem zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin,
mit einer Mehrzahl von Sendeantennen, die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale in wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet werden können,
mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen, mit denen Echos von gesendeten Radarsignalen empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können, und mit wenigstens einer Steuer- und Auswerteeinrichtung, die mit den Sendeantennen und den Empfangsantennen verbunden ist, mit der Sendesignale für die Ansteuerung der Sendeantennen erzeugt und mit der aus Empfangssignalen Objektinformationen von mit den Radarsignalen erfassten Objekten ermittelt werden können.The invention relates to a radar system for monitoring at least one monitoring area for objects
with a plurality of transmitting antennas which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals can be transmitted into at least one surveillance area,
with a plurality of receiving antennas, with which echoes of transmitted radar signals can be received and converted into corresponding received signals, and with at least one control and evaluation device, which is connected to the transmitting antennas and the receiving antennas, with which transmit signals for controlling the transmitting antennas are generated and with which object information of objects detected with the radar signals can be determined from received signals.

Ferner betrifft die Erfindung ein Antennenarray für ein Radarsystem zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin,
mit einer Mehrzahl von Sendeantennen, die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale gesendet werden können, und mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen, mit denen Echos von gesendeten Radarsignalen empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können.Furthermore, the invention relates to an antenna array for a radar system for monitoring at least one monitoring area for objects
with a plurality of transmitting antennas which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals can be transmitted, and with a plurality of receiving antennas with which echoes of transmitted radar signals can be received and converted into corresponding received signals.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einem Radarsystem zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin, wobei das wenigstens eine Radarsystem aufweist
eine Mehrzahl von Sendeantennen, die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale in wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet werden können,
eine Mehrzahl von Empfangsantennen, mit denen Echos von gesendeten Radarsignalen empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können,
und wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die mit den Sendeantennen und den Empfangsantennen verbunden ist, mit der Sendesignale für die Ansteuerung der
Sendeantennen erzeugt und mit der aus Empfangssignalen Objektinformationen von mit den Radarsignalen erfassten Objekten ermittelt werden können.The invention also relates to a vehicle with at least one radar system for monitoring at least one monitoring area for objects, the at least one radar system having
a plurality of transmission antennas which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals can be transmitted into at least one surveillance area,
a plurality of receiving antennas with which echoes from transmitted radar signals can be received and converted into corresponding received signals,
and at least one control and evaluation device, which is connected to the transmitting antennas and the receiving antennas, with the transmission signals for controlling the
Transmitting antennas are generated and can be used to determine object information from objects detected by the radar signals from received signals.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems, welches zu Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs auf Objekte hin dient, wobei bei dem Verfahren
eine Mehrzahl von Sendeantennen mit Sendesignalen angesteuert wird und entsprechende Radarsignale in einen Überwachungsbereich gesendet werden,
mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen Echos von den gesendeten Radarsignalen empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden und die Empfangssignale signaltechnisch verarbeitet werden,
aus den Empfangssignalen Objektinformationen über Objekte in dem Überwachungsbereich ermittelt werden.Furthermore, the invention relates to a method for operating a radar system, which is used to monitor at least one monitoring area for objects, with the method
a plurality of transmission antennas are controlled with transmission signals and corresponding radar signals are transmitted into a surveillance area,
echoes of the transmitted radar signals are received with a plurality of receiving antennas and converted into corresponding received signals and the received signals are processed in terms of signal technology,
Object information about objects in the monitored area can be determined from the received signals.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2018 118 238 A1 sind ein Verfahren zum Betreiben einer Radarvorrichtung und eine Radarvorrichtung bekannt. Bei dem Verfahren werden mit wenigstens zwei beabstandet angeordneten Sende-Antennenelementen Sendesignale in einen Überwachungsbereich gesendet werden. Gegebenenfalls werden von wenigstens einem in dem Überwachungsbereich vorhandenen Objekt reflektierte Echosignale mit wenigstens einem Empfangs-Arrayelement empfangen werden. Aus den Echosignalen wird wenigstens eine Objektinformation ermittelt. Die Radarvorrichtung wird wahlweise betrieben in einem Reichweiten-Betriebsmodus, in dem mit den wenigstens zwei Sende-Antennenelementen gleiche Sendesignale gleichzeitig gesendet werden und aus den entsprechenden Echosignalen eine Entfernung und/oder eine Geschwindigkeit des wenigstens einen Objekts relativ zur Radarvorrichtung ermittelt wird, oder in einem Richtungs-Betriebsmodus, in dem mit den wenigstens zwei Sende-Antennenelementen voneinander unterscheidbare Sendesignale gesendet werden, die entsprechend unterscheidbaren Echosignale den Sende-Antennenelementen zugeordnet werden und wenigstens eine Richtungskomponente des Objekts ermittelt wird.From the DE 10 2018 118 238 A1 a method for operating a radar device and a radar device are known. In the method, transmission signals are transmitted into a monitoring area using at least two transmission antenna elements arranged at a distance from one another. If necessary, echo signals reflected by at least one object present in the surveillance area are received with at least one receiving array element. At least one piece of object information is determined from the echo signals. The radar device is optionally operated in a range operating mode in which the same transmission signals are transmitted simultaneously with the at least two transmitting antenna elements and a distance and/or a speed of the at least one object relative to the radar device is determined from the corresponding echo signals, or in a Directional operating mode in which transmission signals which can be distinguished from one another are transmitted with the at least two transmission antenna elements, which are assigned correspondingly distinguishable echo signals to the transmission antenna elements and at least one directional component of the object is determined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radarsystem, ein Antennenarray, ein Fahrzeug und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die Leistungsfähigkeit des Radarsystems in Bezug auf die Detektionsreichweite des Radarsystems und die Winkelauflösung bei einer Richtungsbestimmung verbessert wird.The invention is based on the object of designing a radar system, an antenna array, a vehicle and a method of the type mentioned at the outset, in which the performance of the radar system is improved in relation to the detection range of the radar system and the angular resolution when determining a direction.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Radarsystem dadurch gelöst, dass
die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens vier Empfangsantennen auf einer gedachten Empfänger-Längsachse angeordnet sind,
wobei die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen in einem Basisabstand zueinander angeordnet sind
und die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen in einem jeweiligen Empfänger-Längsabstand zueinander angeordnet sind, der größer ist als der Basisabstand.According to the invention, this object is achieved in the radar system in that
the respective phase centers of at least four receiving antennas are arranged on an imaginary longitudinal axis of the receiver,
wherein the respective phase centers of at least two adjacent receiving antennas are arranged at a base distance from one another
and the respective phase centers of at least two adjacent receiving antennas are arranged at a respective longitudinal receiver spacing which is greater than the base spacing.

Erfindungsgemäß sind vier Empfangsantennen nebeneinander entlang einer gedachten Empfänger-Längsachse angeordnet. Dabei sind wenigstens zwei Empfangsantennen im Basisabstand angeordnet. Auf diese Weise können mit den Empfangsantennen eindeutige Richtungsbestimmungen vorgenommen werden. Wenigstens zwei Empfangsantennen sind in einem größeren Abstand angeordnet. Auf diese Weise kann die Empfangsantennen-Anordnung insgesamt größer ausgestaltet sein. So kann die Apertur des Radarsystems vergrößert werden.According to the invention, four receiving antennas are arranged next to one another along an imaginary longitudinal axis of the receiver. At least two receiving antennas are arranged at a base distance. In this way, unambiguous direction determinations can be made with the receiving antennas. At least two receiving antennas are arranged at a greater distance. In this way, the receiving antenna arrangement can be made larger overall. In this way, the aperture of the radar system can be enlarged.

Die erfindungsgemäße Empfangsantennen-Anordnung kann sowohl für die Verwendung des Radarsystems in einem Richtungs-Betriebsmodus, in dem die Sendeantennen mit unterschiedlichen Sendesignalen angesteuert werden, als auch in einem Reichweiten-Betriebsmodus, in dem die Sendeantennen mit dem gleichen Sendesignal angesteuert werden, eingesetzt werden.The receiving antenna arrangement according to the invention can be used both for using the radar system in a directional operating mode in which the transmitting antennas are controlled with different transmission signals and in a range operating mode in which the transmitting antennas are controlled with the same transmission signal.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Empfänger-Längsabstand ein ganzzahliges Vielfaches des Basisabstands insbesondere zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz sein. Auf diese Weise kann die Ausdehnung der Empfangsantennen-Anordnung in Richtung der Empfänger-Längsachse vergrößert werden. So können im Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems ein entsprechend großes virtuelles Empfangsantennen-Array, welches aus der Sendeanordnung und der Empfängeranordnung gebildet wird, eine entsprechend große Apertur ermöglichen.In an advantageous embodiment, at least one longitudinal distance between the receivers can be an integer multiple of the base distance, in particular plus or minus a tolerance. In this way, the extent of the receiving antenna arrangement can be increased in the direction of the longitudinal axis of the receiver. In the directional operating mode of the radar system, a correspondingly large virtual receiving antenna array, which is formed from the transmitter arrangement and the receiver arrangement, can enable a correspondingly large aperture.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Phasenzentren von zwei auf der Empfänger-Längsachse außen gelegenen Empfangsantennen im Basisabstand angeordnet sein. Auf diese Weise kann im Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems ein entsprechendes virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert werden, welches eine bessere Winkelauflösung ermöglicht.In a further advantageous embodiment, the phase centers of two receiving antennas located on the outside of the longitudinal axis of the receiver can be arranged at the base distance. In this way, a corresponding virtual receiving antenna array can be implemented in the directional operating mode of the radar system, which enables better angular resolution.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Phasenzentren von wenigstens zwei zueinander benachbarten Empfangsantennen auf der gleichen Seite der Phasenzentren von zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen angeordnet sein,
wobei ein Empfänger-Längsabstand zwischen dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den beiden im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum der nächstgelegenen der zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen kleiner sein kann als ein Empfänger-Längsabstand zwischen dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen entfernt gelegen ist,
oder
wobei ein Empfänger-Längsabstand zwischen dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den beiden im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum der nächstgelegenen der zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen größer sein kann als ein Empfänger-Längsabstand zwischen dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum der Empfangsantenne, die zu den zwei im Basisabstand angeordneten Empfangsantennen entfernt gelegen ist. Auf diese Weise kann im Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems ein virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert werden, welches eine große Apertur mit einer großen Winkelauflösung kombiniert.In a further advantageous embodiment, the phase centers of at least two mutually adjacent receiving antennas can be arranged on the same side of the phase centers of two receiving antennas arranged at a base distance,
wherein a receiver longitudinal distance between the phase center of the receiving antenna closest to the two base-spaced receiving antennas and the phase center of the closest one of the two base-spaced receiving antennas may be smaller than a receiver longitudinal distance between the phase center of the receiving antenna closest to the closest to two base-spaced receiving antennas, and the phase center of the receiving antenna remote from the two base-spaced receiving antennas,
or
wherein a receiver longitudinal distance between the phase center of the receiving antenna closest to the two base-spaced receiving antennas and the phase center of the closest one of the two base-spaced receiving antennas may be greater than a receiver longitudinal distance between the phase center of the receiving antenna closest to the closest to the two base-spaced receiving antennas, and the phase center of the receiving antenna remote from the two base-spaced receiving antennas. In this way, a virtual receiving antenna array can be implemented in the directional operating mode of the radar system, which combines a large aperture with a large angular resolution.

Falls der Empfänger-Längsabstand der nächstgelegenen Empfangsantenne kleiner ist als der Empfänger-Längsabstand der entfernt gelegenen Empfangsantenne, kann die Empfangsantennen-Anordnung kompakter ausgestaltet sein.If the receiver longitudinal spacing of the nearest receiving antenna is smaller than the receiver longitudinal spacing of the remote receiving antenna, the receiving antenna arrangement can be made more compact.

Vorteilhafterweise können in diesem Fall der Basisabstand und die beiden Längsabstände entsprechend der Markierungen auf einem Golomb-Lineal angeordnet sein.In this case, the base distance and the two longitudinal distances can advantageously be arranged according to the markings on a Golomb ruler.

Falls der Empfänger-Längsabstand der nächstgelegenen Empfangsantenne größer ist als der Empfänger-Längsabstand der entfernt gelegenen Empfangsantenne, kann im Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems ein entsprechend ausgedehntes virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert werden, mit welchem eine entsprechend große Winkelauflösung ermöglicht wird. Im Reichweiten-Betriebsmodus des Radarsystems kann in diesem Fall eine größere Apertur ermöglicht werden.If the receiver longitudinal distance of the nearest receiving antenna is greater than the receiver longitudinal distance of the distant receiving antenna, a correspondingly expanded virtual receiving antenna array can be implemented in the directional operating mode of the radar system, with which a correspondingly large angular resolution is made possible. In this case, a larger aperture can be made possible in the range operating mode of the radar system.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein Quotient aus einem größeren von zwei Empfänger-Längsabständen zwischen drei benachbarten Empfangsantennen und einem kleineren der zwei Empfänger-Längsabstände 1,5 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 1,5 sein. Auf diese Weise kann die Eindeutigkeit bei Winkelmessung verbessert werden.In a further advantageous embodiment, a quotient of a larger of two receiver longitudinal distances between three adjacent receiving antennas and a smaller of the two receiver longitudinal distances can be 1.5 or an integer multiple of 1.5. In this way, the clarity of the angle measurement can be improved.

Vorteilhafterweise kann ein Quotient aus einem größeren von zwei Empfänger-Längsabständen zwischen drei benachbarten Empfangsantennen und einem kleineren der zwei Empfänger-Längsabstände das Zweifache von 1,5, also drei, sein.Advantageously, a quotient of a larger of two receiver longitudinal distances between three adjacent receiving antennas and a smaller of the two receiver longitudinal distances can be twice 1.5, ie three.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Basisabstand der halben Wellenlänge der mit den Sendeantennen gesendeten Radarsignale insbesondere zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz entsprechen. Auf diese Weise können in einem Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems auf der Senderseite eindeutig gerichtete Radarsignale realisiert werden. Außerdem können im Richtungs-Betriebsmodus eindeutige Winkelmessungen durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment, the baseline spacing can correspond to half the wavelength of the radar signals transmitted with the transmitting antennas, in particular plus or minus a tolerance. In this way, in a directional operating mode of the radar system, clearly directed radar signals can be implemented on the transmitter side. In addition, in the direction mode of operation, unambiguous angle measurements can be made.

Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Sendeantenne mehrere Antennenelemente aufweisen. Auf diese Weise können die Sendeeigenschaften der wenigstens einen Sendeantenne verbessert werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens eine Empfangsantenne mehrere Antennenelemente aufweisen. Auf diese Weise können die Empfangseigenschaften der wenigstens einen Empfangsantenne verbessert werden.At least one transmitting antenna can advantageously have a plurality of antenna elements. In this way, the transmission properties of the at least one transmission antenna can be improved. Alternatively or additionally, at least one receiving antenna can advantageously have a plurality of antenna elements. In this way, the receiving properties of the at least one receiving antenna can be improved.

Vorteilhafterweise können die Phasenzentren der Sendeantennen in einer Sendeantennen-Ebene angeordnet sein. Auf diese Weise können die Positionen der Phasenzentren einfacher definiert werden. So können genauere Radarmessung durchgeführt werden. Vorteilhafterweise können die Hauptstrahlrichtungen der Sendeantennen senkrecht zu der Sendeantennen-Ebene verlaufen. Auf diese Weise können die Hauptstrahlrichtungen einfacher definiert werden.The phase centers of the transmission antennas can advantageously be arranged in a transmission antenna plane. In this way, the positions of the phase centers can be defined more easily. In this way, more precise radar measurements can be carried out. Advantageously, the main radiation directions of the transmission antennas can run perpendicular to the plane of the transmission antenna. In this way, the main beam directions can be defined more easily.

Alternativ oder zusätzlich können vorteilhafterweise die Phasenzentren der Empfangsantennen in einer Empfangsantennen-Ebene angeordnet sein. Auf diese Weise können die Positionen der Phasenzentren einfacher definiert werden. So können genauere Radarmessungen durchgeführt werden. Vorteilhafterweise können die Hauptempfangsrichtungen der Empfangsantennen senkrecht zu der Empfangsantennen-Ebene verlaufen. Auf diese Weise können die Hauptempfangsrichtungen einfacher definiert werden.Alternatively or additionally, the phase centers of the receiving antennas can advantageously be arranged in a receiving antenna plane. In this way, the positions of the phase centers can be defined more easily. In this way, more precise radar measurements can be carried out. Advantageously, the main receiving directions of the receiving antennas can run perpendicular to the receiving antenna plane. In this way, the main reception directions can be defined more easily.

Alternativ oder zusätzlich können vorteilhafterweise die Phasenzentren der Sendeantennen und die Phasenzentren der Empfangsantennen in einer gemeinsamen Antennenebene angeordnet sein. Auf diese Weise können die Positionen der Phasenzentren genauer angeordnet werden.Alternatively or additionally, the phase centers of the transmission antennas and the phase centers of the reception antennas can advantageously be arranged in a common antenna plane. In this way, the positions of the phase centers can be arranged more precisely.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Sendeantennen als Antennenarray realisiert sein. Auf diese Weise können die Sendeantennen gemeinsam hergestellt und montiert werden.At least some of the transmitting antennas can advantageously be implemented as an antenna array. In this way, the transmitting antennas can be manufactured and assembled together.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Teil der Empfangsantennen als Antennenarray realisiert sein. Auf diese Weise können die Empfangsantennen gemeinsam hergestellt und montiert werden.Alternatively or additionally, at least some of the receiving antennas can advantageously be implemented as an antenna array. In this way, the receiving antennas can be manufactured and assembled together.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Teil der Sendeantennen und wenigstens ein Teil der Empfangsantennen als gemeinsames Antennenarray realisiert sein. Auf diese Weise können die Sendeantennen und die Empfangsantennen gemeinsam hergestellt und montiert werden.Alternatively or additionally, at least some of the transmitting antennas and at least some of the receiving antennas can advantageously be implemented as a common antenna array. In this way, the transmitting antennas and the receiving antennas can be manufactured and assembled together.

Vorteilhafterweise können die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens zwei benachbarten Sendeantennen auf einer gedachten Sender-Längsachse angeordnet sein und das Phasenzentrum von wenigstens einer weiteren Sendeantenne kann in einem Sender-Querabstand zu der Sender-Längsachse angeordnet sein.Advantageously, the respective phase centers of at least two adjacent transmitter antennas can be arranged on an imaginary transmitter longitudinal axis and the phase center of at least one further transmitter antenna can be arranged at a transmitter transverse distance from the transmitter longitudinal axis.

Vorteilhafterweise kann eine gedachte Sender-Querachse, welche senkrecht zur Sender-Längsachse durch das Phasenzentrum der wenigstens einen weiteren Sendeantenne verläuft, in einem Basisabstand beabstandet sein zu einer gedachten Sender-Querachse, welche senkrecht zur Sender-Längsachse durch das Phasenzentrum einer der wenigstens zwei Sendeantennen auf der Sender-Längsachse verläuft.Advantageously, an imaginary transmitter transverse axis, which runs perpendicular to the transmitter longitudinal axis through the phase center of the at least one further transmitting antenna, can be spaced at a base distance from an imaginary transmitter transverse axis, which runs perpendicular to the transmitter longitudinal axis through the phase center of one of the at least two transmitting antennas runs on the longitudinal axis of the transmitter.

Vorteilhafterweise kann ein Sender-Längsabstand zwischen den jeweiligen gedachten Sender-Querachsen der wenigstens zwei benachbarten Sendeantennen auf der Sender-Längsachse größer sein als der Basisabstand.A transmitter longitudinal distance between the respective imaginary transmitter transverse axes of the at least two adjacent transmitter antennas on the transmitter longitudinal axis can advantageously be greater than the base distance.

Vorteilhafterweise können wenigstens zwei Sendeantennen entlang einer Sender-Längsachse angeordnet sein. Wenigstens eine weitere Sendeantennen kann neben der Sender-Längsachse angeordnet sein. Die wenigstens eine Sendeantenne, die neben der Sender-Längsachse angeordnet ist, kann sich außerdem im Basisabstand neben der entsprechenden Sender-Querachse wenigstens einer der zwei anderen Sendeantennen befinden.At least two transmitting antennas can advantageously be arranged along a longitudinal axis of the transmitter. At least one further transmission antenna can be arranged next to the longitudinal axis of the transmitter. The at least one transmitting antenna, which is arranged next to the transmitter longitudinal axis, can also be located at the base distance next to the corresponding transmitter transverse axis of at least one of the two other transmitting antennas.

Die vorteilhafte Sendeantennen-Anordnung kann sowohl in einem Richtungs-Betriebsmodus, in dem die Sendeantennen mit unterschiedlichen Sendesignalen angesteuert werden können, als auch in einem Reichweiten-Betriebsmodus, in dem die Sendeantennen mit dem gleichen Sendesignal angesteuert werden können, betrieben werden.The advantageous transmission antenna arrangement can be operated both in a directional operating mode, in which the transmission antennas can be driven with different transmission signals, and in a range operating mode, in which the transmission antennas can be driven with the same transmission signal.

Vorteilhafterweise kann der Sender-Längsabstand ein ganzzahliges Vielfaches des Basisabstand insbesondere zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz sein Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise der Sender-Querabstand größer sein als der Basisabstand.Advantageously, the longitudinal transmitter spacing can be an integer multiple of the base spacing, in particular plus or minus a tolerance. Alternatively or additionally, the transverse transmitter spacing can advantageously be greater than the base spacing.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise der Sender-Querabstand kleiner sein als der Sender-Längsabstand.As an alternative or in addition, the transverse spacing of the transmitter can advantageously be smaller than the longitudinal spacing of the transmitter.

Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Sendeantennen-Anordnung realisiert werden.A particularly compact transmission antenna arrangement can be implemented in this way.

Vorteilhafterweise kann die Sender-Querachse der wenigstens einen weiteren Sendeantenne zwischen den Sender-Querachsen der wenigstens zwei auf der Sender-Längsachse benachbarten Sendeantenne angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Sendeantennen-Anordnung noch kompakter realisiert werden.Advantageously, the transverse axis of the transmitter of the at least one further transmission antenna can be arranged between the transverse axes of the transmitter of the at least two transmission antennas that are adjacent on the longitudinal axis of the transmitter. In this way, the transmission antenna arrangement can be made even more compact.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Sendeantennen wenigstens temporär mit dem gleichen Sendesignal ansteuerbar sein.Advantageously, at least some of the transmission antennas can be controlled at least temporarily with the same transmission signal.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Teil der Sendeantennen wenigstens temporär mit unterschiedlichen Sendesignalen so ansteuerbar sein, dass die jeweils gesendeten Radarsignale zumindest auf der Seite der Empfangsantennen wenigstens temporär unterscheidbar sind.Alternatively or additionally, at least some of the transmitting antennas can advantageously be controlled at least temporarily with different transmission signals in such a way that the respectively transmitted radar signals can be distinguished at least temporarily on the side of the receiving antennas.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise wenigstens ein Teil der Sendeantennen umschaltbar mit dem gleichen Sendesignal oder unterschiedlichen Sendesignalen ansteuerbar sein.Alternatively or additionally, at least some of the transmission antennas can advantageously be controllable in a switchable manner with the same transmission signal or with different transmission signals.

Durch die wenigstens temporäre Ansteuerung wenigstens eines Teils der Sendeantennen mit dem gleichen Sendesignal können die entsprechenden Sendeantennen simultan gleiche Radarsignale aussenden. Die Radarsignale der einzelnen Sendeantennen können sich so zusammensetzen zu einem gemeinsamen Radarsignal mit größerer Signalstärke. Auf diese Weise kann die Detektionsreichweite vergrößert werden. Der Betriebsmodus des Radarsystems, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen mit dem gleichen Sendesignal angesteuert wird, kann als Reichweiten-Betriebsmodus bezeichnet werden.By at least temporarily driving at least some of the transmitting antennas with the same transmission signal, the corresponding transmitting antennas can simultaneously emit the same radar signals. The radar signals from the individual transmitting antennas can thus be combined to form a common radar signal with greater signal strength. In this way, the detection range can be increased. The operating mode of the radar system, in which at least some of the transmission antennas are controlled with the same transmission signal, can be referred to as the range operating mode.

Vorteilhafterweise können wenigstens zwei benachbarte Sendeantennen nach einem Beamforming-Verfahren betrieben werden. Bei einem Beamforming-Verfahren kann von mehreren Sendekanälen jeweils kohärent über benachbarte Sendeantennen, die insbesondere im Basisabstand angeordnet sind, dasselbe Radarsignal mit definierten Phasen-Offsets gesendet werden.At least two adjacent transmission antennas can advantageously be operated using a beamforming method. In a beamforming method, the same radar signal can be transmitted with defined phase offsets from a plurality of transmission channels in each case coherently via adjacent transmission antennas, which are arranged in particular at the base distance.

Eine Unterscheidbarkeit der Radarsignale ermöglicht, dass die entsprechenden Echos der Radarsignale, die mit den Empfangsantennen empfangen werden, den entsprechenden Sendeantennen zugeordnet werden können. Auf diese Weise kann ein Aufwand an Sendeantennen für eine Richtungsbestimmung verringert werden. Der Betriebsmodus des Radarsystems, bei den wenigstens zwei der Sendeantennen so angesteuert werden, dass die jeweils gesendeten Radarsignale zumindest auf der Seite der Empfangsantennen wenigstens temporär unterscheidbar sind, kann als Richtungs-Betriebsmodus bezeichnet werden.Being able to distinguish the radar signals enables the corresponding echoes of the radar signals, which are received with the receiving antennas, to be assigned to the corresponding transmitting antennas. In this way, the amount of transmission antennas required for determining the direction can be reduced. The operating mode of the radar system, in which at least two of the transmitting antennas are controlled in such a way that the respectively transmitted radar signals can be distinguished at least temporarily, at least on the receiving antenna side, can be referred to as the directional operating mode.

Vorteilhafterweise können wenigstens zwei der Sendeantennen nach einem MIMO-Verfahren betrieben werden. Bei dem MIMO-Verfahren werden von den Sendeantennen jeweilige Radarsignale gesendet, welche zumindest auf der Seite der Empfangsantennen zumindest temporär unterscheidbar sind. Auf diese Weise kann die Winkelauflösung bei der Richtungsbestimmung verbessert werden.At least two of the transmitting antennas can advantageously be operated using a MIMO method. In the MIMO method, respective radar signals are transmitted by the transmitting antennas, which are at least temporarily distinguishable at least on the receiving antenna side. In this way, the angular resolution can be improved when determining the direction.

Dadurch, dass wenigstens ein Teil der Sendeantennen umschaltbar mit dem gleichen Sendesignal oder unterschiedlichen Sendesignalen ansteuerbar ist, kann das Radarsystem zwischen dem Richtungs-Betriebsmodus und dem Reichweiten-Betriebsmodus umgeschaltet werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Teil der Sendeantennen automatisch und/oder bei Bedarf umschaltbaren sein.Since at least some of the transmission antennas can be controlled in a switchable manner with the same transmission signal or with different transmission signals, the radar system can be switched between the directional operating mode and the range operating mode. Advantageously, at least some of the transmission antennas can be switched over automatically and/or as required.

Im Richtungs-Betriebsmodus ist eine höhere Winkelauflösung möglich als im Reichweiten-Betriebsmodus. Umgekehrt ist im Reichweiten-Betriebsmodus eine größere Detektionsreichweite als im Richtungs-Betriebsmodus möglich.A higher angular resolution is possible in the direction operating mode than in the range operating mode. Conversely, a greater detection range is possible in the range operating mode than in the directional operating mode.

Vorteilhafterweise kann das Radarsystem, insbesondere wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinrichtung des Radarsystems, wenigstens ein Umschaltmittel aufweisen, mit dem das Radarsystem zwischen einem Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen mit dem gleichen Sendesignal angesteuert werden kann, insbesondere einem Reichweiten-Betriebsmodus oder Beamforming-Modus, und einem Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen mit unterschiedlichen Sendesignalen angesteuert werden kann, insbesondere einem Richtung Modus oder MIMO-Modus, umgeschaltet werden kann.Advantageously, the radar system, in particular at least one control and evaluation device of the radar system, can have at least one switching device with which the radar system can be switched between an operating mode in which at least some of the transmitting antennas can be controlled with the same transmitting signal, in particular a range operating mode or beamforming -Mode, and an operating mode in which at least some of the transmitting antennas can be controlled with different transmission signals, in particular a direction mode or MIMO mode, can be switched.

Durch die spezielle erfindungsgemäße Kombination der Sendeantennen-Anordnung und der Empfangsantennen-Anordnung kann beim Betrieb des Radarsystems in einem Richtungs-Betriebsmodus, insbesondere einem MIMO-Modus, ein virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert werden, das eine große Apertur mit einer großen Winkelauflösung kombiniert.Due to the special inventive combination of the transmitting antenna arrangement and the receiving antenna arrangement, when operating the radar system in a directional operating mode dus, in particular a MIMO mode, a virtual receiving antenna array can be realized that combines a large aperture with a large angular resolution.

Mit dem Radarsystem können Objektinformationen, insbesondere Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von Objekten, insbesondere Objektzielen, relativ zum Radarsystem ermittelt werden. Objektziele sind Bereiche von Objekten, an denen eine Reflexion von Radarsignalen stattfindet, welche als Echos mit den Empfangsantennen empfangen werden können.Object information, in particular distances, directions and/or speeds of objects, in particular object targets, can be determined relative to the radar system with the radar system. Object targets are areas of objects where a reflection of radar signals takes place, which can be received as echoes with the receiving antennas.

Die Richtungsbestimmung die Bestimmung der Richtung, in der sich ein Ziel relativ zum Radarsystem befindet. Die Richtung kann dabei als Winkel bezogen auf eine Referenzachse des Radarsystems, insbesondere eine Hauptstrahlrichtung der Sendeantennen, angegeben werden.Direction determination The determination of the direction in which a target is relative to the radar system. In this case, the direction can be specified as an angle relative to a reference axis of the radar system, in particular a main beam direction of the transmitting antennas.

Vorteilhafterweise können die Sender-Längsachse und/oder die Empfänger-Längsachse sowie die Hauptstrahlrichtungen der Sendeantennen räumlich horizontal ausgerichtet sein. Auf diese Weise kann ein sich horizontal erstreckende Überwachungsbereich winkelaufgelöst überwacht werden. Dabei kann die Richtung als Azimut bestimmt werden.Advantageously, the longitudinal axis of the transmitter and/or the longitudinal axis of the receiver and the main beam directions of the transmitting antennas can be spatially aligned horizontally. In this way, a horizontally extending monitoring area can be monitored with angular resolution. The direction can be determined as an azimuth.

Vorteilhafterweise kann das Radarsystem Mittel zur Steuerung der Sendeantennen, insbesondere zur Erzeugung von Sendesignalen, aufweisen. Ferner kann das Radarsystem Mittel zur Verarbeitung der Empfangssignale aufweisen. Die Mittel zur Steuerung und/oder zur Verarbeitung können mit einer gemeinsamen Steuer- und Auswerteeinrichtung auf softwaretechnischem und/oder hardwaretechnischem Wege realisiert sein. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann entsprechende Sendekanäle für die Sendesignale und/oder Empfangskanäle für die Empfangssignale aufweisen. Die Sendesignale und/oder die Empfangssignale können elektrische Signale sein. Auf diese Weise können elektronische Mittel zur Steuerung und/oder Auswertung eingesetzt werden.The radar system can advantageously have means for controlling the transmission antennas, in particular for generating transmission signals. Furthermore, the radar system can have means for processing the received signals. The means for control and/or processing can be implemented with a common control and evaluation device using software and/or hardware. The control and evaluation device can have corresponding transmission channels for the transmission signals and/or reception channels for the reception signals. The transmission signals and/or the reception signals can be electrical signals. In this way, electronic means can be used for control and/or evaluation.

Die Erfindung kann bei einem Radarsystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch bei Radarsystemen im stationären Betrieb eingesetzt werden.The invention can be used in a radar system of a vehicle, in particular a motor vehicle. The invention can advantageously be used in a land vehicle, in particular a passenger car, a truck, a bus, a motorcycle or the like, an aircraft and/or a watercraft. The invention can also be used in vehicles that can be operated autonomously or at least partially autonomously. However, the invention is not limited to vehicles. It can also be used in radar systems in stationary operation.

Das Radarsystem kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und/oder einer Gestenerkennung oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.The radar system can advantageously be connected to at least one electronic control device of the vehicle, in particular a driver assistance system and/or chassis control and/or a driver information device and/or a parking assistance system and/or gesture recognition or the like, or be part of such. In this way, the vehicle can be operated autonomously or semi-autonomously.

Mit dem Radarsystem können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, erfasst werden.The radar system can be used to detect stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, plants, obstacles, bumps in the road, in particular potholes or stones, road boundaries, traffic signs, open spaces, in particular parking spaces, precipitation or the like.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann in einem Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems mit der Anordnung der Sendeantennen und der Empfangsantennen ein virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert sein, bei dem wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente auf wenigstens einer gedachten Array-Längsachse angeordnet sein können, wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente im Basisabstand zueinander angeordnet sein können
und/oder
wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente in einem Abstand angeordnet sein können, der größer ist als der Basisabstand
und/oder
wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente in einem Abstand angeordnet sein können, der einem ganzzahligen Vielfachen des Basisabstand entspricht. Mithilfe der virtuellen Empfangs-Arrayelemente, die im Basisabstand zueinander angeordnet sind, kann eine eindeutige Richtungsbestimmung realisiert werden. Mithilfe der virtuellen Empfangs-Arrayelemente in Abständen, die größer sind als der Basisabstand, kann insgesamt ein größeres virtuelles Empfangsantennen-Array realisiert werden. Mit einem größeren virtuellen Empfangsantennen-Array kann eine größere Apertur realisiert werden. So kann insgesamt mit dem Radarsystem in einem entsprechend großen Winkelbereich die Richtung von Zielobjekten eindeutig und genauer ermittelt werden.In a further advantageous embodiment, a virtual receiving antenna array can be implemented in a directional operating mode of the radar system with the arrangement of the transmitting antennas and the receiving antennas, in which at least two adjacent virtual receiving array elements can be arranged on at least one imaginary array longitudinal axis, with at least two adjacent virtual reception array elements can be arranged at a base distance from one another
and or
wherein at least two adjacent receive virtual array elements may be spaced apart by a distance greater than the base pitch
and or
wherein at least two adjacent virtual reception array elements can be arranged at a distance that corresponds to an integral multiple of the base distance. With the help of the virtual reception array elements, which are arranged at a basic distance from one another, a clear determination of the direction can be implemented. A larger virtual receiving antenna array can be realized overall with the aid of the virtual receiving array elements at distances that are greater than the base distance. A larger aperture can be realized with a larger virtual receiving antenna array. Overall, the direction of target objects can be determined clearly and more precisely with the radar system in a correspondingly large angular range.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Sendeantennen und Empfangsantennen kann ein virtuelles Empfangsantennen-Array mit einer hohen Anzahl an virtuellen Empfangs-Arrayelementen durch eine geometrische Faltung der Positionen der Phasenzentren von Sendeantennen und der Positionen der Phasenzentren der Empfangsantennen erzielt werden.With the arrangement of transmitting antennas and receiving antennas according to the invention, a virtual receiving antenna array with a large number of virtual receiving array elements can be achieved by geometric convolution of the positions of the phase centers of transmitting antennas and the positions of the phase centers of the receiving antennas.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können bei dem virtuellen Empfangsantennen-Array die virtuellen Empfangs-Arrayelemente auf wenigstens zwei gedachten Array-Längsachsen verteilt angeordnet sein,
wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente, die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachsen betrachtet auf gleicher Höhe angeordnet sein können
und/oder
wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente, die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachsen betrachtet versetzt zueinander angeordnet sein können
und/oder
wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente, die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachse betrachtet im Basisabstand versetzt zueinander angeordnet sein können.In a further advantageous embodiment, the virtual receiving array elements can be distributed over at least two imaginary array longitudinal axes in the virtual receiving antenna array,
wherein at least two virtual receiving array elements, which are arranged on different array longitudinal axes, can be arranged at the same height as viewed in the direction of the array longitudinal axes
and or
wherein at least two virtual reception array elements, which are arranged on different array longitudinal axes, can be arranged offset to one another, viewed in the direction of the array longitudinal axes
and or
wherein at least two virtual reception array elements, which are arranged on different array longitudinal axes, can be arranged offset from one another at the base distance when viewed in the direction of the array longitudinal axis.

Durch die Anordnung der virtuellen Empfangs-Arrayelemente auf unterschiedlichen Array-Längsachsen können Richtungen von Zielobjekten in zwei Dimensionen ermittelt werden. Durch die versetzte Anordnung der virtuellen Empfangs-Arrayelementen kann eine bessere Winkelauflösung bei der Bestimmung der Richtung von Zielobjekten erreicht werden.By arranging the virtual receiving array elements on different array longitudinal axes, directions of target objects can be determined in two dimensions. The staggered arrangement of the virtual receiving array elements allows better angular resolution to be achieved when determining the direction of target objects.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Antennenarray dadurch gelöst, dass die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens vier Empfangsantennen auf einer gedachten Empfänger-Längsachse angeordnet sind,
wobei die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen in einem Basisabstand zueinander angeordnet sind
und die jeweiligen Phasenzentren von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen in einem jeweiligen Empfänger-Längsabstand zueinander angeordnet sind, der größer ist als der Basisabstand.Furthermore, the object is achieved according to the invention with the antenna array in that the respective phase centers of at least four receiving antennas are arranged on an imaginary longitudinal axis of the receiver,
wherein the respective phase centers of at least two adjacent receiving antennas are arranged at a base distance from one another
and the respective phase centers of at least two adjacent receiving antennas are arranged at a respective longitudinal receiver spacing which is greater than the base spacing.

Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass das Fahrzeug wenigstens ein erfindungsgemäßes Radarsystem aufweist.In addition, the object is achieved according to the invention in the vehicle in that the vehicle has at least one radar system according to the invention.

Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug wenigstens ein Radarsystem auf, mit dem die Umgebung des Fahrzeugs auf Objekte hin überwacht werden kann. Objektinformationen, welche mit dem wenigstens ein Radarsystem ermittelt werden, können mit einem Fahrerassistenzsystem zur Steuerung des Betriebs des Fahrzeugs verwendet werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.According to the invention, the vehicle has at least one radar system with which the surroundings of the vehicle can be monitored for objects. Object information, which is determined with the at least one radar system, can be used with a driver assistance system to control the operation of the vehicle. In this way, the vehicle can be operated autonomously or semi-autonomously.

Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass
zwischen wenigstens zwei Radarmessungen umgeschaltet wird zwischen einem Reichweiten-Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen wenigstens temporär mit dem gleichen Sendesignal angesteuert wird,
und einem Richtungs-Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen wenigstens temporär mit unterschiedlichen Sendesignalen so angesteuert wird, dass die jeweils gesendeten Radarsignale zumindest auf der Seite der Empfangsantennen wenigstens temporär unterscheidbar sind.Furthermore, the object is achieved according to the method in that
switching between at least two radar measurements between a range operating mode in which at least some of the transmitting antennas are controlled at least temporarily with the same transmission signal,
and a directional operating mode in which at least some of the transmitting antennas are at least temporarily controlled with different transmission signals in such a way that the respectively transmitted radar signals can be distinguished at least temporarily on the side of the receiving antennas.

Erfindungsgemäß wird das Radarsystem im Wechsel im Reichweiten-Betriebsmodus zur Erreichung großer Detektionsreichweiten und im Richtungs-Betriebsmodus zur Erhöhung der Winkelauflösung bei der Richtungsbestimmung betrieben.According to the invention, the radar system is operated alternately in the range operating mode to achieve large detection ranges and in the directional operating mode to increase the angular resolution when determining the direction.

Durch die Unterscheidbarkeit im Richtungs-Betriebsmodus können die reflektierten Radarsignale, also die Echos, auf der Seite der Empfangsantennen den jeweiligen Sendeantennen zugeordnet werden.Due to the ability to distinguish in the directional operating mode, the reflected radar signals, ie the echoes, can be assigned to the respective transmitting antennas on the receiving antenna side.

Vorteilhafterweise können mit wenigstens zwei Sendeantennen unterschiedlich codierte Radarsignale gesendet werden. Auf diese Weise können die Radarsignale auf der Seite der Empfangsantennen wenigstens temporär voneinander unterschieden werden.Advantageously, differently coded radar signals can be transmitted with at least two transmitting antennas. In this way, the radar signals can be distinguished from one another at least temporarily on the receiving antenna side.

Vorteilhafterweise können die Sendesignale zur Erzeugung der unterscheidbaren Radarsignale insbesondere mittels Phasenmodulationen zueinander codiert werden. Auf diese Weise kann eine zumindest temporäre signaltechnische Orthogonalität zwischen den Sendesignalen und den Empfangssignale erzielt werden. So können die Radarsignale und die entsprechenden Echos voneinander unterscheidbar gemacht werden.Advantageously, the transmission signals for generating the distinguishable radar signals can be encoded in relation to one another, in particular by means of phase modulations. In this way, an at least temporary orthogonality in terms of signaling technology can be achieved between the transmission signals and the reception signals. In this way, the radar signals and the corresponding echoes can be distinguished from one another.

Vorteilhafterweise können die Empfangssignale auf der Empfängerseite durch entsprechende Auswertung, insbesondere mithilfe von Fourier-Transformationen, verarbeitet werden. Mittel zur Durchführung der Auswertung können vorteilhafterweise auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege insbesondere in der wenigstens einen Steuer- und Auswerteeinrichtung realisiert sein.Advantageously, the received signals can be processed on the receiver side by appropriate evaluation, in particular with the help of Fourier transformations. Means for carrying out the evaluation can advantageously be realized in the form of software and/or hardware, in particular in the at least one control and evaluation device.

Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Radarsystem, dem erfindungsgemäßen Antennenarray, dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und dem erfindungsgemäßen Verfahren und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.Otherwise, the features and advantages shown in connection with the radar system according to the invention, the antenna array according to the invention, the vehicle according to the invention and the method according to the invention and their respective advantageous configurations apply to one another and vice versa. The individual features and benefits can be taken for granted can be combined with each other, which can result in further advantageous effects that go beyond the sum of the individual effects.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

  • 1 ein Kraftfahrzeug in der Vorderansicht mit einem Fahrerassistenzsystem und einem Radarsystem zu Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug;
  • 2 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug aus der 1;
  • 3 eine Seitenansicht des Kraftfahrzeugs aus den 1 und 2;
  • 4 eine Vorderansicht auf ein Antennenarray des Radarsystems mit Sendeantennen und Empfangsantennen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, welches bei dem Kraftfahrzeug aus den 1 bis 3 Verwendung finden kann,
  • 5 ein virtuelles Empfangsantennen-Array, welches beim Betreiben des Radarsystems in einem Richtungs-Betriebsmodus mit dem Antennenarray aus der 4 realisiert wird;
  • 6 eine Reichweiten-Richtungs-Diagramm des Antennenarrays aus der 4, bei dem die Detektionsreichweite des Radarsystems abhängig von der Richtung beim Betrieb des Radarsystems in einem Reichweiten-Betriebsmodus und in einem Richtungs-Betriebsmodus gezeigt sind;
  • 7 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm des Antennenarrays aus der 4 bei der Erfassung eines Zielobjekts, wobei das Radarsystem im Richtungs-Betriebsmodus betrieben wird;
  • 8 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm mit einer Vielzahl von Messkurven des Antennenarrays aus der 4 bei der Erfassung von zwei Zielobjekten, wobei das Radarsystem im Richtungs-Betriebsmodus betrieben wird;
  • 9 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm des Antennenarrays aus der 4 bei der Erfassung der zwei Zielobjekte aus der 8, wobei das Radarsystem im Reichweiten-Betriebsmodus betrieben wird;
  • 10 eine Vorderansicht Array mit Sendeantennen und Empfangsantennen eines Radarsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches bei dem Kraftfahrzeug aus den 1 bis 3 Verwendung finden kann;
  • 11 ein virtuelles Empfangsantennen-Array, welches beim Betreiben des Radarsystems in einem Richtungs-Betriebsmodus mit dem Antennenarray aus der 10 realisiert wird;
  • 12 eine Reichweiten-Richtungs-Diagramm des Antennenarrays aus der 10, in dem die Detektionsreichweite abhängig von der Richtung beim Betrieb des Radarsystems im Reichweiten-Betriebsmodus und im Richtungs-Betriebsmodus gezeigt sind;
  • 13 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm des Antennenarrays aus der 10 bei der Erfassung eines Zielobjekts, wobei das Radarsystem im Richtungs-Betriebsmodus betrieben wird;
  • 14 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm mit einer Vielzahl von Messkurven des Antennenarrays aus der 10 bei der Erfassung von zwei Zielobjekten, wobei das Radarsystem im Richtungs-Betriebsmodus betrieben wird;
  • 15 ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm des Radarsystems mit dem Antennenarray aus der 10 bei der Erfassung der zwei Zielobjekte aus der 14, wobei das Radarsystem im Reichweiten-Betriebsmodus betrieben wird.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. The person skilled in the art will expediently also consider the features disclosed in combination in the drawing, the description and the claims individually and combine them into further meaningful combinations. It show schematic
  • 1 a front view of a motor vehicle with a driver assistance system and a radar system for monitoring a monitoring area in front of the motor vehicle in the direction of travel;
  • 2 a top view of the motor vehicle from FIG 1 ;
  • 3 a side view of the motor vehicle from the 1 and 2 ;
  • 4 a front view of an antenna array of the radar system with transmitting antennas and receiving antennas according to a first embodiment, which in the motor vehicle from 1 until 3 can be used
  • 5 a virtual receiving antenna array, which when operating the radar system in a directional mode of operation with the antenna array from the 4 is realized;
  • 6 a range-direction diagram of the antenna array from FIG 4 FIG. 12 showing the detection range of the radar system as a function of direction when operating the radar system in a range mode of operation and in a direction mode of operation;
  • 7 a received signal direction diagram of the antenna array from FIG 4 upon detection of a target object with the radar system operating in the directional mode of operation;
  • 8th a received signal direction diagram with a large number of measurement curves of the antenna array from FIG 4 upon detection of two targets with the radar system operating in the directional mode of operation;
  • 9 a received signal direction diagram of the antenna array from FIG 4 when capturing the two targets from the 8th , wherein the radar system is operated in the range mode of operation;
  • 10 a front view array with transmitting antennas and receiving antennas of a radar system according to a second embodiment, which in the motor vehicle from 1 until 3 can be used;
  • 11 a virtual receiving antenna array, which when operating the radar system in a directional mode of operation with the antenna array from the 10 is realized;
  • 12 a range-direction diagram of the antenna array from FIG 10 12 showing the detection range as a function of direction when operating the radar system in the range mode of operation and in the direction mode of operation;
  • 13 a received signal direction diagram of the antenna array from FIG 10 upon detection of a target object with the radar system operating in the directional mode of operation;
  • 14 a received signal direction diagram with a large number of measurement curves of the antenna array from FIG 10 upon detection of two targets with the radar system operating in the directional mode of operation;
  • 15 a received signal direction diagram of the radar system with the antenna array from FIG 10 when capturing the two targets from the 14 , wherein the radar system is operated in the range mode of operation.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are provided with the same reference symbols in the figures.

Ausführungsform(en) der Erfindungembodiment(s) of the invention

In der 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 10 in einer Draufsicht. In 3 ist das Kraftfahrzeug 10 in einer Seitenansicht dargestellt.In the 1 a motor vehicle 10 in the form of a passenger car is shown in front view. 2 shows the motor vehicle 10 in a plan view. In 3 the motor vehicle 10 is shown in a side view.

Das Kraftfahrzeug 10 verfügt über ein Radarsystem 12. Das Radarsystem 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Mit dem Radarsystem 12 kann ein Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Kraftfahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht werden. Das Radarsystem 12 kann auch an anderer Stelle am Kraftfahrzeug 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Mit dem Radarsystem 12 können Objektinformationen, beispielsweise Entfernungen r und Richtungen, beispielsweise in Form des Azimut φ und der Elevation Θ, von Objektzielen von Objekten 18 relativ zum Kraftfahrzeug 10, respektive zum Radarsystem 12, ermittelt werden. Optional können auch Geschwindigkeiten von Objektzielen relativ zum Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden. Objektziele eines Objekts 18 sind Teile des Objekts 18, an denen Radarstrahlen reflektiert und als Echos zurückgesendet werden können.Motor vehicle 10 has a radar system 12. Radar system 12 is arranged in the front bumper of motor vehicle 10, for example. The radar system 12 can be used to monitor a monitoring area 14 in the direction of travel 16 in front of the motor vehicle 10 for objects 18 . The radar system 12 can also be arranged at a different location on the motor vehicle 10 and oriented differently. With the radar system 12 object information, for example distances r and directions, for example in the form of the azimuth φ and the elevation Θ, of object targets of objects 18 relative to the motor vehicle 10, or to the radar system 12, are determined. Optionally, speeds of object targets relative to motor vehicle 10 can also be determined. Object targets of an object 18 are parts of the object 18 on which radar beams can be reflected and sent back as echoes.

Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, Beispielweise Parklücken, Niederschlag oder dergleichen handeln.The objects 18 can be stationary or moving objects, for example other vehicles, people, animals, plants, obstacles, bumps in the road, for example potholes or stones, road boundaries, traffic signs, open spaces, for example parking spaces, precipitation or the like.

Der besseren Orientierung wegen sind in den 1 bis 5, 10 und 11 die entsprechenden Koordinatenachsen eines kartesischen x-y-z-Koordinatensystems eingezeichnet. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen erstreckt sich die x-Achse in Richtung einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs 10, die y-Achse erstreckt sich entlang einer Fahrzeugquerachse und die z-Achse erstreckt sich senkrecht zur x-y-Ebene nach räumlich oben. Wenn das Kraftfahrzeug 10 sich betriebsgemäß auf einer horizontalen Fahrbahn befindet, erstrecken sich die x-Achse und die y-Achse räumlich horizontal und die z-Achse räumlich vertikal.For better orientation are in the 1 until 5 , 10 and 11 the corresponding coordinate axes of a Cartesian xyz coordinate system are drawn in. In the exemplary embodiments shown, the x-axis extends in the direction of a vehicle longitudinal axis of motor vehicle 10, the y-axis extends along a vehicle transverse axis, and the z-axis extends spatially upwards perpendicular to the xy plane. When the motor vehicle 10 is operational on a horizontal roadway, the x-axis and y-axis extend horizontally in space and the z-axis extends vertically in space.

Das Radarsystem 12 ist als frequenzmoduliertes Dauerstrichradar ausgestaltet. Frequenzmodulierte Dauerstrichradare werden in Fachkreisen auch als FMCW (Frequency modulated continuous wave) Radare bezeichnet. Mit dem Radarsystem 12 können Objekte 18 in großen Entfernungen r mit großen Winkelauflösungen in Bezug auf Azimut Θ und Elevation φ erfasst werden.The radar system 12 is designed as a frequency-modulated continuous wave radar. Frequency-modulated continuous wave radars are also referred to in technical circles as FMCW (frequency modulated continuous wave) radars. The radar system 12 can be used to detect objects 18 at large distances r with large angular resolutions in relation to azimuth Θ and elevation φ.

Das Radarsystem 12 ist mit einem Fahrerassistenzsystem 20 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 kann das Kraftfahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden.The radar system 12 is connected to a driver assistance system 20 . Motor vehicle 10 can be operated autonomously or partially autonomously with driver assistance system 20 .

Das Radarsystem 12 umfasst ein Antennenarray 22 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 24. In der 4 ist ein Antennenarray 22 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. 10 zeigt ein Antennenarray gemäß einem zweiten AusführungsbeispielThe radar system 12 includes an antenna array 22 and a control and evaluation device 24. In the 4 an antenna array 22 according to a first exemplary embodiment is shown. 10 shows an antenna array according to a second embodiment

Im Folgenden wird zunächst das Radarsystem 12 in Verbindung mit dem Antennenarray 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den 4 bis 9 beschrieben.In the following, first the radar system 12 in connection with the antenna array 22 according to the first exemplary embodiment in connection with the 4 until 9 described.

Das Antennenarray 22 verfügt beispielhafte über drei Sendeantennen 26 und vier Empfangsantennen 28. Beispielhaft sind die Empfangsantennen 28 räumlich unterhalb der Sendeantennen 26 angeordnet. Die Empfangsantennen 28 können jedoch auch oberhalb, neben oder wenigstens teilweise auf gleicher Höhe, beispielsweise zwischen den Sendeantennen 26 angeordnet sein.The antenna array 22 has, for example, three transmitting antennas 26 and four receiving antennas 28. For example, the receiving antennas 28 are arranged spatially below the transmitting antennas 26. However, the receiving antennas 28 can also be arranged above, next to or at least partially at the same level, for example between the transmitting antennas 26 .

Jede Sendeantenne 26 ist mit einem entsprechenden Sendekanal verbunden. Über die Sendekanäle können die jeweiligen Sendeantennen 26 mit entsprechenden elektrischen Sendesignalen angesteuert werden. Entsprechend ist jede Empfangsantenne 28 mit einem entsprechenden Empfangskanal verbunden. Über die Empfangskanäle können elektrische Empfangssignale von den Empfangsantennen 28 übermittelt werden. Die Sendekanäle und die Empfangskanäle können beispielsweise in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 integriert sein.Each transmit antenna 26 is connected to a corresponding transmit channel. The respective transmission antennas 26 can be controlled with corresponding electrical transmission signals via the transmission channels. Correspondingly, each receiving antenna 28 is connected to a corresponding receiving channel. Electrical reception signals can be transmitted from the reception antennas 28 via the reception channels. The transmission channels and the reception channels can be integrated in the control and evaluation device 24, for example.

Mit den Sendeantennen 26 können durch Ansteuerung mit den elektrischen Sendesignalen entsprechende Radarsignale 30 gesendet werden.Corresponding radar signals 30 can be transmitted with the transmission antennas 26 by activation with the electrical transmission signals.

Die Position jeder Sendeantenne 26 wird durch ihr jeweiliges Phasenzentrum 32 definiert.The position of each transmit antenna 26 is defined by its respective phase center 32 .

Die jeweiligen Phasenzentren 32 von zwei der Sendeantennen 26 sind benachbart auf einer gedachten Sender-Längsachse 34 angeordnet. Die Sender-Längsachse 34 erstreckt sich beispielhaft parallel zur y-Achse.The respective phase centers 32 of two of the transmitting antennas 26 are arranged adjacent on an imaginary longitudinal axis 34 of the transmitter. The transmitter longitudinal axis 34 extends, for example, parallel to the y-axis.

Das Phasenzentrum 32 der dritten Sendeantenne 26 ist neben, in der 4 unterhalb der Sender-Längsachse 34 angeordnet. Die dritte Sendeantenne 26 befindet sich in einem Sender-Querabstand 36 zu der Sender-Längsachse 34.The phase center 32 of the third transmitting antenna 26 is next to, in the 4 arranged below the longitudinal axis 34 of the transmitter. The third transmitting antenna 26 is located at a transmitter transverse distance 36 from the transmitter longitudinal axis 34.

Durch die Phasenzentren 32 der drei Sendeantennen 26 verläuft jeweils eine entsprechende gedachte Sender-Querachse 38. Die Sender-Querachsen 38 erstrecken sich senkrecht zur Sender-Längsachse 34, beispielhaft parallel zur z-Achse.A corresponding imaginary transmitter transverse axis 38 runs through the phase centers 32 of the three transmission antennas 26. The transmitter transverse axes 38 extend perpendicularly to the transmitter longitudinal axis 34, for example parallel to the z-axis.

Die Sender-Querachse 38 der einzelnen Sendeantenne 26 ist zwischen den Sender-Querachsen 38 der zwei auf der Sender-Längsachse 34 benachbarten Sendeantenne 26 angeordnet.The transmitter transverse axis 38 of the individual transmission antenna 26 is arranged between the transmitter transverse axes 38 of the two transmission antennas 26 that are adjacent on the transmitter longitudinal axis 34 .

Die Sender-Querachse 38 der einzelnen Sendeantenne 26 verläuft in einem Basisabstand 40 zu der Sender-Querachse 38 der in der 4 rechten Sendeantenne 26 auf der Sender-Längsachse 34. Der Basisabstand 40 entspricht beispielhaft der halben Wellenlänge Ä der mit den Sendeantennen 26 gesendeten Radarsignale 30, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz.The transmitter transverse axis 38 of the individual transmitting antenna 26 runs at a base distance 40 to the transmitter transverse axis 38 in FIG 4 right transmitting antenna 26 on the transmitter longitudinal axis 34. The base distance 40 corresponds, for example, to half the wavelength λ of the radar signals 30 transmitted with the transmitting antennas 26, optionally plus or minus a tolerance.

Ein Sender-Längsabstand 42 zwischen den jeweiligen Sender-Querachsen 38 der zwei Sendeantennen 26 auf der Sender-Längsachse 34 ist das Dreifache des Basisabstands 40, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz. Der Sender-Querabstand 36 ist kleiner als der Sender-Längsabstand 42 und größer als der Basisabstand 40.A transmitter longitudinal spacing 42 between the respective transmitter transverse axes 38 of the two transmitters antennas 26 on the transmitter longitudinal axis 34 is three times the base spacing 40, optionally plus or minus a tolerance. Transverse transmitter spacing 36 is less than longitudinal transmitter spacing 42 and greater than base spacing 40.

Ferner weist das Antennenarray 22 beispielhaft vier Empfangsantennen 28 auf. Mit den Empfangsantennen 28 können Echos 44 von gesendeten Radarsignalen 30 empfangen und in entsprechende elektrische Empfangssignale umgewandelt werden.Furthermore, the antenna array 22 has, for example, four receiving antennas 28 . Echoes 44 of transmitted radar signals 30 can be received with the receiving antennas 28 and converted into corresponding electrical received signals.

Die Phasenzentren 32 der Sendeantennen 26 und die Phasenzentren 32 der Empfangsantennen 28 sind beispielhaft in einer gemeinsamen Antennenebene angeordnet. Die Antennenebene erstreckt sich beispielhaft parallel zur y-z-Ebene. Die Hauptstrahlrichtungen der Sendeantennen 26 verlaufen beispielhaft senkrecht zu der Antennenebene, also parallel zu der Fahrzeuglängsachse, respektive parallel zur x-Achse. Die Hauptempfangsrichtungen der Empfangsantennen 28 verlaufen beispielhaft ebenfalls senkrecht zu der Antennenebene.The phase centers 32 of the transmitting antennas 26 and the phase centers 32 of the receiving antennas 28 are arranged in a common antenna plane, for example. The antenna plane extends, for example, parallel to the y-z plane. The main radiation directions of the transmitting antennas 26 run, for example, perpendicularly to the antenna plane, that is to say parallel to the longitudinal axis of the vehicle, or parallel to the x-axis. The main receiving directions of the receiving antennas 28 likewise run perpendicularly to the antenna plane, for example.

Die jeweiligen Phasenzentren 32 der Empfangsantennen 28 sind auf einer gedachten Empfänger-Längsachse 46 angeordnet. Die Empfänger-Längsachse 46 verläuft parallel zur Sender-Längsachse 34.The respective phase centers 32 of the receiving antennas 28 are arranged on an imaginary longitudinal axis 46 of the receiver. The longitudinal axis of the receiver 46 runs parallel to the longitudinal axis of the transmitter 34.

Die Phasenzentren 32 in der 4 von links betrachtet der ersten und der zweiten Empfangsantenne 28 sind in dem Basisabstand 40 zueinander angeordnet. Mithilfe der beiden im Basisabstand 40 angeordneten Empfangsantennen 28 können eindeutige Richtungsbestimmungen für Objektziele vorgenommen werden.The phase centers 32 in the 4 Viewed from the left, the first and the second receiving antenna 28 are arranged at the base distance 40 from one another. With the aid of the two receiving antennas 28 arranged at a base distance 40, unambiguous direction determinations for object targets can be made.

Die Phasenzentren 32 der der dritten und der vierten Empfangsantenne 28 sind auf der gleichen Seite der Phasenzentren 32 der zwei im Basisabstand 40 angeordneten Empfangsantennen 28 angeordnet.The phase centers 32 of the third and fourth receiving antennas 28 are arranged on the same side of the phase centers 32 of the two receiving antennas 28 arranged at the base distance 40 .

Das Phasenzentrum 32 der in der 4 zweiten Empfangsantenne 28 von links ist in einem ersten Empfänger-Längsabstand 48a zu dem Phasenzentrum 32 der dritten Empfangsantenne 28 von links angeordnet. Der erste Empfänger-Längsabstand 48a ist das Zweifache des Basisabstands 40, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz.The phase center 32 in the 4 The second receiving antenna 28 from the left is arranged at a first receiver longitudinal distance 48a from the phase center 32 of the third receiving antenna 28 from the left. The first longitudinal receiver distance 48a is twice the base distance 40, optionally plus or minus a tolerance.

Das Phasenzentrum 32 der in der 4 dritten Empfangsantenne 28 von links ist in einem zweiten Empfänger-Längsabstand 48b zu dem Phasenzentrum 32 der vierten Empfangsantenne 28 von links angeordnet. Der zweite Empfänger-Längsabstand 48b ist das sechsfache des Basisabstands 40, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz. Der Quotient aus dem zweiten Empfänger-Längsabstand 48b und dem ersten Empfänger-Längsabstand 48a ist drei.The phase center 32 in the 4 The third receiving antenna 28 from the left is arranged at a second receiver longitudinal distance 48b from the phase center 32 of the fourth receiving antenna 28 from the left. The second longitudinal receiver spacing 48b is six times the base spacing 40, optionally plus or minus a tolerance. The quotient of the second receiver longitudinal distance 48b and the first receiver longitudinal distance 48a is three.

Beispielhaft können der Basisabstand 40 und die beiden Empfänger-Längsabstände 48a und 48b entsprechend der Markierungen auf einem Golomb-Lineal angeordnet sein.For example, the base distance 40 and the two receiver longitudinal distances 48a and 48b can be arranged according to the markings on a Golomb ruler.

Mittels dem größten Abstand zwischen den beiden äußeren Empfangsantenne 28, nämlich den ersten Empfangsantenne 28 und der vierten Empfangsantenne 28 von links, wird eine entsprechend große Apertur des Radarsystems 12 in Richtung des Azimut φ realisiert.A correspondingly large aperture of the radar system 12 in the direction of the azimuth φ is realized by means of the largest distance between the two outer receiving antennas 28, namely the first receiving antenna 28 and the fourth receiving antenna 28 from the left.

Durch die besondere Anordnung der Phasenzentren 32 der Sendeantennen 26 und der Phasenzentren 32 der Empfangsantennen 28 kann im Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems 12 ein in der 5 gezeigtes virtuelles Empfangsantennen-Array 50 realisiert werden, welches eine große Apertur mit einer großen Winkelauflösung in Richtung des Azimut φ kombiniert. Die Empfangs-Arrayelementen 52 werden beispielhaft durch eine geometrische Faltung der Positionen der Phasenzentren 32 von Sendeantennen 26 und der Positionen der Phasenzentren 32 der Empfangsantennen 28 erzielt.Due to the special arrangement of the phase centers 32 of the transmitting antennas 26 and the phase centers 32 of the receiving antennas 28, in the directional operating mode of the radar system 12, a 5 shown virtual receiving antenna array 50 can be realized, which combines a large aperture with a large angular resolution in the direction of the azimuth φ. The receiving array elements 52 are achieved, for example, by a geometric convolution of the positions of the phase centers 32 of transmitting antennas 26 and the positions of the phase centers 32 of the receiving antennas 28 .

Das virtuelle Empfangsantennen-Array 50 weist insgesamt zwölf virtuelle Empfangs-Arrayelemente 52 auf. Die Empfangs-Arrayelemente 52 sind verteilt auf einer ersten gedachten Array-Längsachse 54a und einer zweiten gedachten Array-Längsachse 54b angeordnet. Durch die verteilte Anordnung der Empfangs-Arrayelemente 52 auf den Array-Längsachsen 54a und 54b können Richtungen von Zielobjekten in zwei räumlichen Dimensionen, nämlich in Richtung der y-Achse, respektive Azimut φ, und der z-Achse, respektive Elevation Θ, ermittelt werden. Die Empfangs-Arrayelemente 52 befinden sich beispielhaft in einer gemeinsamen Arrayebene. Die Arrayebene erstreckt sich beispielhaft parallel zur y-z-Ebene.The virtual reception antenna array 50 has a total of twelve virtual reception array elements 52 . The receiving array elements 52 are distributed on a first imaginary array longitudinal axis 54a and a second imaginary array longitudinal axis 54b. Due to the distributed arrangement of the receiving array elements 52 on the array longitudinal axes 54a and 54b, directions of target objects can be determined in two spatial dimensions, namely in the direction of the y-axis, or azimuth φ, and the z-axis, or elevation Θ . The receiving array elements 52 are located, for example, in a common array plane. For example, the array plane extends parallel to the y-z plane.

Sechs der Empfangs-Arrayelemente 52 sind auf einer ersten gedachten Array-Längsachse 54a angeordnet.Six of the receiving array elements 52 are arranged on a first imaginary array longitudinal axis 54a.

In der 5 von links betrachtet sind auf der ersten Array-Längsachse 54a das erste und das zweite Empfangs-Arrayelement 52, das dritte und das vierte Empfangs-Arrayelement 52 und das vierte und das fünfte Empfangs-Arrayelement 52 jeweils im Basisabstand 40 zueinander angeordnet. Mithilfe der Empfangs-Arrayelemente 52, die im Basisabstand 40 zueinander angeordnet sind, kann eine eindeutige Richtungsbestimmung realisiert werden.In the 5 Viewed from the left, the first and the second receiving array element 52, the third and the fourth receiving array element 52 and the fourth and the fifth receiving array element 52 are each arranged at a base distance of 40 from one another on the first array longitudinal axis 54a. With the aid of the receiving array elements 52, which are arranged at a base distance 40 from one another, an unambiguous determination of the direction can be implemented.

In der 5 von links betrachtet das zweite und das dritte Empfangs-Arrayelement 52, das fünfte und das sechste Empfangs-Arrayelement 52, das sechste und das siebte Empfangs-Arrayelement 52 und das siebte und achte Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a sind in einem ersten Abstand 56a zueinander angeordnet. Der erste Abstand 50a entspricht dem zweifachen Basisabstand 40.In the 5 Seen from the left, the second and the third receiving array element 52, the fifth and the sixth receiving array element 52, the sixth and seventh receiving array elements 52 and the seventh and eighth receiving array elements 52 on the first array longitudinal axis 54a are arranged at a first distance 56a from one another. The first distance 50a corresponds to twice the base distance 40.

Ein zweiter Abstand 56b zwischen dem siebten und dem achten Empfangs-Arrayelement 52 entspricht dem vierfachen Basisabstand 40.A second distance 56b between the seventh and the eighth reception array element 52 corresponds to four times the base distance 40.

Vier der Empfangs-Arrayelemente 52 sind auf einer zweiten gedachten Array-Längsachse 54b angeordnet. Die zweite Array-Längsachse 54b verläuft parallel zur ersten Array-Längsachse 54a in der Arrayebene. Die beiden Array-Längsachse 54a und 54b erstrecken sich parallel zur y-Achse.Four of the receiving array elements 52 are arranged on a second imaginary array longitudinal axis 54b. The second array longitudinal axis 54b runs parallel to the first array longitudinal axis 54a in the array plane. The two longitudinal array axes 54a and 54b extend parallel to the y-axis.

Das in der 5 von links betrachtet erste Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b betrachtet auf gleicher Höhe wie das dritte Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a angeordnet. Das zweite Empfangs-Arrayelement 52 von links auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b betrachtet auf gleicher Höhe wie das vierte Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a angeordnet.That in the 5 Viewed from the left, the first reception array element 52 on the second array longitudinal axis 54b is arranged at the same height as the third reception array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, viewed in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54b. The second reception array element 52 from the left on the second array longitudinal axis 54b is arranged at the same height as the fourth reception array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, viewed in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54b.

Das in der 5 von links betrachtet dritte Empfangs-Arrayelemente 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachse 54a und 54b betrachtet beispielhaft mittig zwischen dem fünften und den sechsten Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a, also versetzt zu diesen, jeweils im Basisabstand 40 angeordnet.That in the 5 Viewed from the left, the third receiving array element 52 on the second array longitudinal axis 54b is, viewed in the direction of the array longitudinal axis 54a and 54b, centered between the fifth and the sixth receiving array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, i.e. offset from them , each arranged at a base distance of 40.

Das in der 5 von links betrachtet vierte Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachse 54a und 54b betrachtet zwischen dem siebten und dem achten Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a, also versetzt zu diesen, im Basisabstand 40 zu dem achten Empfangs-Arrayelement 52 angeordnet.That in the 5 Viewed from the left, the fourth receiving array element 52 on the second array longitudinal axis 54b is viewed in the direction of the array longitudinal axis 54a and 54b between the seventh and the eighth receiving array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, i.e. offset from them, im Base distance 40 to the eighth receiving array element 52 arranged.

In der 5 von links betrachtet sind auf der zweiten Array-Längsachse 54b das erste und das zweite Empfangs-Arrayelement 52 im Basisabstand 40 zueinander angeordnet.In the 5 Viewed from the left, the first and the second receiving array element 52 are arranged at a base distance 40 from one another on the second array longitudinal axis 54b.

Von links betrachtet das zweite und das dritte Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b sind in dem ersten Abstand 56a zueinander angeordnet, welcher dem zweifachen Basisabstand 40 entspricht. Von links betrachtet das dritte und das vierte Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b sind in einem dritten Abstand 56c zueinander angeordnet, welcher dem sechsfachen Basisabstand 40 entspricht.Viewed from the left, the second and the third reception array element 52 on the second array longitudinal axis 54b are arranged at the first distance 56a from one another, which corresponds to twice the base distance 40 . Viewed from the left, the third and the fourth reception array element 52 on the second array longitudinal axis 54b are arranged at a third distance 56c from one another, which corresponds to six times the base distance 40 .

Die Apertur des Radarsystems 12 in Richtung der der Längsachsen 54a und 54b, also in Richtung der y-Achse, wird durch die maximale Breite des virtuellen Empfangsantennen-Arrays 50 definiert. Die maximale Breite des virtuellen Empfangsantennen-Arrays 50 in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b ist durch einen Abstand 56d zwischen den beiden äußeren Empfangs-Arrayelementen 52 auf der ersten Array-Längsachse 54 vorgegeben. Der Abstand 56d zwischen den beiden äußeren Empfangs-Arrayelementen 52 entspricht dem zwölffachen Basisabstand 40.The aperture of the radar system 12 in the direction of the longitudinal axes 54a and 54b, ie in the direction of the y-axis, is defined by the maximum width of the virtual receiving antenna array 50. The maximum width of the virtual reception antenna array 50 in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54b is specified by a distance 56d between the two outer reception array elements 52 on the first array longitudinal axis 54 . The distance 56d between the two outer receiving array elements 52 corresponds to twelve times the base distance 40.

Durch die versetzte Anordnung der Empfangs-Arrayelementen 52 auf den beiden Array-Längsachse 54a und 54b kann eine bessere Winkelauflösung bei der Bestimmung der Richtung von Zielobjekten sowohl in Azimut φ als auch in Elevation Θ erreicht werden.The offset arrangement of the reception array elements 52 on the two array longitudinal axes 54a and 54b allows better angular resolution to be achieved when determining the direction of target objects both in azimuth φ and in elevation Θ.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 ist auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege realisiert. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 ist mit den Sendeantennen 26 und den Empfangsantennen 28 verbunden. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 können elektrische Sendesignale für die Ansteuerung der Sendeantennen 26 erzeugt werden. Außerdem können mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 aus elektrischen Empfangssignalen der Empfangsantennen 28 Objektinformationen von mit den Radarsignalen 30 erfassten Objekten 18 ermittelt werden.The control and evaluation device 24 is implemented in terms of software and hardware. The control and evaluation device 24 is connected to the transmitting antennas 26 and the receiving antennas 28 . The control and evaluation device 24 can be used to generate electrical transmission signals for controlling the transmission antennas 26 . In addition, object information of objects 18 detected with the radar signals 30 can be determined with the control and evaluation device 24 from electrical reception signals of the reception antennas 28 .

Das Radarsystem 12 kann zwischen einem Reichweiten-Betriebsmodus und einem Richtungs-Betriebsmodus umgeschaltet werden. Hierzu können die Sendeantennen 26 umschaltbar mit dem gleichen Sendesignal oder unterschiedlichen Sendesignalen ansteuerbar sein. Entsprechend können die Empfangsantennen 28 zwischen dem Reichweiten-Betriebsmodus und dem Richtungs-Betriebsmodus umgeschaltet werden.The radar system 12 can be switched between a range mode of operation and a direction mode of operation. For this purpose, the transmission antennas 26 can be controllable in a switchable manner with the same transmission signal or with different transmission signals. Accordingly, the receiving antennas 28 can be switched between the range mode of operation and the directional mode of operation.

Die Umschaltung dem Reichweiten-Betriebsmodus in dem Richtungs-Betriebsmodus kann automatisch oder bei Bedarf erfolgen. Im Richtungs-Betriebsmodus ist eine höhere Winkelauflösung bei der Richtungsbestimmung möglich als im Reichweiten-Betriebsmodus. Umgekehrt ist im Reichweiten-Betriebsmodus eine größere Detektionsreichweite als im Richtungs-Betriebsmodus möglich. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 weist ein Umschaltmittel 58 auf, mit dem das Radarsystem 12 zwischen dem Reichweiten-Betriebsmodus und dem Richtungs-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann.Switching from the range operating mode to the directional operating mode can take place automatically or on demand. In the direction operating mode, a higher angular resolution is possible when determining the direction than in the range operating mode. Conversely, a greater detection range is possible in the range operating mode than in the directional operating mode. The control and evaluation device 24 has a switching means 58 with which the radar system 12 can be switched between the range operating mode and the directional operating mode.

In dem Reichweiten-Betriebsmodus des Radarsystems 12 sind die Sendeantennen 26 mit dem gleichen Sendesignal ansteuerbar. Durch die Ansteuerung der Sendeantennen 26 mit dem gleichen Sendesignal können die entsprechenden Sendeantennen 26 simultan gleiche Radarsignale 30 aussenden. Hierzu können die Sendeantennen 26 nach einem sogenannten Beamforming-Verfahren betrieben werden. Dabei können mehrere Sendekanäle jeweils kohärent über benachbarte Sendeantennen 26 dasselbe Radarsignal 30 mit definierten Phasen-Offsets senden. Die Signalstärken der Radarsignale 30 der einzelnen Sendeantennen 26 addieren sich zu einer größeren Signalstärke. So kann die Detektionsreichweite vergrößert werden.In the range operating mode of the radar system 12, the transmission antennas 26 can be controlled with the same transmission signal. By controlling the transmission antennas 26 with the same transmission signal, the corresponding transmission antennas 26 can emit the same radar signals 30 simultaneously. For this purpose, the transmitting antennas 26 can be operated using a so-called beamforming method. In this case, a plurality of transmission channels can each coherently transmit the same radar signal 30 with defined phase offsets via adjacent transmission antennas 26 . The signal strengths of the radar signals 30 of the individual transmission antennas 26 add up to a greater signal strength. In this way, the detection range can be increased.

Zur Überwachung des Überwachungsbereichs 14 auf Objekte 18 hin werden mit dem Radarsystem 12 kontinuierlich Radarmessungen durchgeführt. Jede Radarmessung umfasst eine Reichweiten-Messsequenz, in der das Radarsystem 12 im Reichweiten-Betriebsmodus betrieben wird, und eine Richtungs-Messsequenz, in der das Radarsystem 12 im Richtungs-Betriebsmodus betrieben wird. Während der Radarmessung wird das Radarsystem 12 von dem Reichweiten-Betriebsmodus in den Richtungs-Betriebsmodus umgeschaltet. Dabei kann jede Radarmessung mit der Reichweiten-Messsequenz oder mit der Richtungs-Messsequenz begonnen werden.Radar measurements are carried out continuously with the radar system 12 in order to monitor the monitoring area 14 for objects 18 . Each radar measurement includes a range measurement sequence in which the radar system 12 is operated in the range mode of operation and a bearing measurement sequence in which the radar system 12 is operated in the bearing mode of operation. During the radar measurement, the radar system 12 is switched from the range mode of operation to the direction mode of operation. Each radar measurement can start with the range measurement sequence or with the direction measurement sequence.

Im Folgenden wird beispielhaft eine Radarmessung beschrieben, welche mit einer Reichweiten-Messsequenz beginnt.In the following, a radar measurement is described as an example, which starts with a range measurement sequence.

Bei der Reichweiten-Messsequenz werden mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 über die jeweiligen Sendekanäle die Sendeantennen 26 mit dem gleichen Sendesignal angesteuert. Die Sendeantennen 26 senden simultan jeweils das gleiche Radarsignal 30 aus. Die Signalstärken der einzelnen Radarsignale 30 addieren sich auf gemeinsam mit vergrößerter Detektionsreichweite in den Überwachungsbereich 14 gesendet.In the range measurement sequence, the control and evaluation device 24 controls the transmission antennas 26 with the same transmission signal via the respective transmission channels. The transmitting antennas 26 each transmit the same radar signal 30 simultaneously. The signal strengths of the individual radar signals 30 add up and are sent together with an increased detection range into the monitoring area 14 .

Sofern die Radarsignale 30 auf ein Objekt 18 treffen, werden die Radarsignale 30 an entsprechenden Objektzielen reflektiert. Die Echos 44 der reflektierten Radarsignale 30 werden mit den Empfangsantennen 28 empfangen und in jeweilige Empfangssignale umgewandelt.If the radar signals 30 hit an object 18, the radar signals 30 are reflected at corresponding object targets. The echoes 44 of the reflected radar signals 30 are received with the receiving antennas 28 and converted into respective received signals.

Die Empfangssignale werden an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 übermittelt und mit dieser beispielsweise mittels Fourier-Transformationen signaltechnisch verarbeitet. Aus den Empfangssignalen werden die Objektinformationen über die Objekte 18, nämlich die Entfernungen r, die Richtungen, nämlich Azimut φ und Elevation O, und optional die Geschwindigkeiten der erfassten Zielobjekte relativ zum Radarsystem 12 ermittelt.The received signals are transmitted to the control and evaluation device 24 and processed with it in terms of signal technology, for example by means of Fourier transformations. The object information about the objects 18, namely the distances r, the directions, namely azimuth φ and elevation O, and optionally the speeds of the detected target objects relative to the radar system 12 are determined from the received signals.

Anschließend wird das Radarsystem 12 beispielsweise mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 vom Reichweiten-Betriebsmodus in den Richtungs-Betriebsmodus umgeschaltet und eine Richtungs-Messsequenz durchgeführt.The radar system 12 is then switched over from the range operating mode to the directional operating mode, for example with the control and evaluation device 24, and a directional measurement sequence is carried out.

Bei der Richtungs-Messsequenz werden mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 die Sendeantennen 26 über die jeweiligen Sendekanäle mit unterschiedlichen Sendesignalen angesteuert. Die unterschiedlichen Sendesignale sind zueinander codiert. Die Sendeantennen 26 senden entsprechend zueinander codierte Radarsignale 30 aus. Die Radarsignale 30 werden in den Überwachungsbereich 14 gesendet.In the direction measurement sequence, the control and evaluation device 24 controls the transmission antennas 26 via the respective transmission channels with different transmission signals. The different transmission signals are coded to each other. The transmitting antennas 26 emit radar signals 30 that are encoded in accordance with one another. The radar signals 30 are sent into the surveillance area 14 .

Sofern die unterscheidbaren Radarsignale 30 auf ein Objekt 18 treffen, werden die Radarsignale 30 an den entsprechenden Objektzielen reflektiert. Die Echos 44 der reflektierten unterscheidbaren Radarsignale 30 werden mit den Empfangsantennen 28 empfangen und in jeweilige Empfangssignale umgewandelt.If the distinguishable radar signals 30 hit an object 18, the radar signals 30 are reflected on the corresponding object targets. The echoes 44 of the reflected, distinguishable radar signals 30 are received with the receiving antennas 28 and converted into respective received signals.

Die Empfangssignale werden an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 übermittelt. Die Empfangssignale werden den Sendeantennen 26 zugeordnet, was aufgrund der Unterscheidbarkeit Radarsignale 30 und der Echos 44 möglich ist. Die zugeordneten Empfangssignale werden beispielsweise mittels Fourier-Transformationen signaltechnisch verarbeitet. Aus den Empfangssignalen werden die Objektinformationen über die Objekte 18, nämlich Entfernungen r, die Richtungen, nämlich Azimut φ und Elevation Θ, und optional die Geschwindigkeiten der erfassten Zielobjekte relativ zum Radarsystem 12 ermittelt.The received signals are transmitted to the control and evaluation device 24 . The received signals are assigned to the transmitting antennas 26, which is possible because radar signals 30 and echoes 44 can be distinguished. The assigned received signals are processed in terms of signal technology, for example by means of Fourier transformations. The object information about the objects 18, namely distances r, the directions, namely azimuth φ and elevation Θ, and optionally the speeds of the detected target objects relative to the radar system 12 are determined from the received signals.

Insgesamt werden bei einer Radarmessung bei der Reichweiten-Messsequenz die Objektinformationen von Objektzielen in größeren Detektionsreichweiten als bei der Richtungs-Messsequenz ermittelt. Bei der Richtungs-Messsequenz werden die Objektinformationen von Objektzielen zur mit geringerer Detektionsreichweite als bei der Reichweiten-Messsequenz aber mit höherer Winkelauflösung als in der Reichweiten-Messsequenz ermittelt.Overall, in a radar measurement, the object information from object targets is determined in larger detection ranges in the range measurement sequence than in the direction measurement sequence. In the direction measurement sequence, the object information from object targets is determined with a smaller detection range than in the range measurement sequence but with a higher angular resolution than in the range measurement sequence.

In der 6 sind zum Vergleich ein Reichweiten-Richtungs-Diagramm 60a für das Radarsystem 12 im Reichweiten-Betriebsmodus gestrichelt und ein Reichweiten-Richtungs-Diagramm 60b für das Radarsystem 12 im Richtungs-Betriebsmodus mit durchgezogene Linie gezeigt. Dabei sind die jeweiligen Reichweiten über Azimut φ aufgezeichnet. Aus der 6 ist ersichtlich, dass das Radarsystem 12 im Reichweiten-Betriebsmodus eine maximale Detektionsreichweite von etwa 250 m hat. Im Richtungs-Betriebsmodus hat das Radarsystem 12 hingegen lediglich eine maximale Detektionsreichweite von etwas weniger als 200 m. Demgegenüber hat das Radarsystem 12 im Richtungs-Betriebsmodus ein größeres Sichtfeld in Richtung Azimut φ als im Reichweiten-Betriebsmodus.In the 6 for comparison, a range-direction diagram 60a for the radar system 12 in the range operating mode is shown in dashed lines and a range-direction diagram 60b for the radar system 12 in the directional operating mode is shown in a solid line. The respective ranges are recorded via azimuth φ. From the 6 it can be seen that the radar system 12 in the range mode of operation has a maximum detection range of about 250 m. In the directional operating mode, however, the radar system 12 only has a maximum detection range of slightly less than 200 m. In contrast, the radar system 12 has a larger field of view in the azimuth φ direction in the directional operating mode than in the range operating mode.

In 7 ist beispielhaft ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm 62a aus einer Richtungs-Messsequenz gezeigt, bei der ein Zielobjekt bei einem Azimut φ von 0° vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst wurde. Die Nebenkeulenebene befindet sich bei etwa 8 dB. Dies reicht aus, um Zielobjekte mit unterschiedlichen Reflektivitäten beispielsweise in realistischen Fahrsituationen mit dem Kraftfahrzeug 10 bezüglich ihrer Richtung, nämlich dem jeweiligen Azimut φ, aufzulösen.In 7 a received signal direction diagram 62a from a direction measurement sequence is shown by way of example, in which a target object was detected at an azimuth φ of 0° in front of motor vehicle 10 . The sidelobe level is at about 8 dB. This is sufficient to resolve target objects with different reflectivities, for example in realistic driving situations with motor vehicle 10, with regard to their direction, namely the respective azimuth φ.

In 8 ist beispielhaft eine Schar von Empfangssignal-Richtungs-Diagrammen 62b von mehreren Richtungs-Messsequenzen gezeigt, bei denen zwei Zielobjekte, welche die gleiche Entfernung r und die gleiche Geschwindigkeit relativ zum Radarsystem 12 haben, in einem Winkelabstand von etwa 11° um einen Azimut φ von 0° vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst wurden. Die Kurven der Schar von Empfangssignal-Richtungs-Diagrammen 62b entsprechen unterschiedlichen Phasendifferenzen der Sendesignale. Die beiden Zielobjekte können bei allen möglichen Phasendifferenzen unterschieden werden. Die Kurven der Schar von Empfangssignal-Richtungs-Diagrammen 62b können beispielsweise unter Verwendung eines sogenannten Beamforming-Ansatzes und/oder sogenannten Superauflösungsverfahren oder dergleichen ermittelt werden.In 8th shows an example of a family of received signal direction diagrams 62b of several direction measurement sequences, in which two target objects, which have the same distance r and the same speed relative to the radar system 12, are at an angular distance of approximately 11° by an azimuth φ of 0° in front of the motor vehicle 10 were detected. The curves of the group of reception signal direction diagrams 62b correspond to different phase differences of the transmission signals. The two targets can be distinguished at all possible phase differences. The curves of the family of received signal direction diagrams 62b can be determined, for example, using a so-called beamforming approach and/or so-called super-resolution methods or the like.

Ein der Richtungs-Messsequenz aus 8 entsprechendes Empfangssignal-Richtungs-Diagramm in einer Reichweiten-Messsequenz ist in der 9 gezeigt. Die Winkelauflösung bezogen auf den Azimut φ beträgt etwa 11°. Die Nebenkeulenebene befindet sich in diesem Fall bei etwa 3 dB, was im Reichweiten-Betriebsmodus nicht zur Auflösung der beiden Zielobjekte ausreicht.On of the direction measurement sequence 8th corresponding received signal direction diagram in a range measurement sequence is in 9 shown. The angular resolution related to the azimuth φ is about 11°. The sidelobe level in this case is around 3dB, which is insufficient to resolve the two targets in the range mode of operation.

In der 10 ist ein Antennenarray 22 für das Radarsystem 12 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. 11 zeigt das zu dem Antennenarray 22 aus 10 gehörende virtuelle Empfangsantennen-Array 50.In the 10 an antenna array 22 for the radar system 12 according to a second exemplary embodiment is shown. 11 shows that to the antenna array 22 10 associated virtual receiving antenna array 50.

Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus den 4 bis 11 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Phasenzentrum 32 der zweiten Empfangsantenne 28 von links in einem Empfänger-Längsabstand 48c zu dem Phasenzentrum 32 der dritten Empfangsantenne 28 von links angeordnet ist. Der Empfänger-Längsabstand 48c entspricht dem dreifachen des Basisabstands 40, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz ist.Those elements to those of the first embodiment from the 4 until 11 are similar are provided with the same reference numerals. The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the phase center 32 of the second receiving antenna 28 from the left is arranged at a receiver longitudinal distance 48c from the phase center 32 of the third receiving antenna 28 from the left. The longitudinal receiver spacing 48c is three times the base spacing 40, optionally plus or minus a tolerance.

Das Phasenzentrum 32 der in der 10 dritten Empfangsantenne 28 von links ist in dem Empfänger-Längsabstand 48a zu dem Phasenzentrum 32 der vierten Empfangsantenne 28 von links angeordnet. Der Empfänger-Längsabstand 48a entspricht dem zweifachen des Basisabstands 40, optional zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz ist. Der Quotient aus dem Längsabstand 48c und dem Längsabstand 48a ist 1,5.The phase center 32 in the 10 The third receiving antenna 28 from the left is arranged at the receiver longitudinal distance 48a from the phase center 32 of the fourth receiving antenna 28 from the left. The longitudinal receiver spacing 48a is twice the base spacing 40, optionally plus or minus a tolerance. The quotient of the longitudinal distance 48c and the longitudinal distance 48a is 1.5.

Das virtuelle Empfangsantennen-Array 50 gemäß den zweiten Ausführungsbeispiel aus der 11 unterscheidet sich von dem virtuellen Empfangsantennen-Array 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus der 5 dadurch, dass das virtuelle Empfangsantennen-Array 50 gemäß den zweiten Ausführungsbeispiel lediglich 11 Empfangsantennen 28 aufweist, von denen lediglich sieben auf der ersten Array-Längsachse 54a angeordnet sind.The virtual reception antenna array 50 according to the second exemplary embodiment from FIG 11 differs from the virtual receiving antenna array 50 according to the first embodiment of FIG 5 in that the virtual reception antenna array 50 according to the second exemplary embodiment has only 11 reception antennas 28, of which only seven are arranged on the first array longitudinal axis 54a.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel auf der ersten Array-Längsachse 54a das dritte Empfangs-Arrayelement 52 von links in einem Abstand 56e zu vom zweiten Empfangs-Arrayelement 52 von links angeordnet, welcher dem dreifachen Basisabstand 40 entspricht. Das siebte Empfangs-Arrayelement 52 von links ist das am weitesten rechts gelegene Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a. Die maximale Breite des virtuellen Empfangsantennen-Arrays 50 entspricht einem Abstand 56f zwischen dem linken Empfangs-Arrayelement 52 und dem rechten Empfangs-Arrayelement 52. Der Abstand 56f entspricht dem zehnfachen des Basisabstands 40.In contrast to the first exemplary embodiment, in the second exemplary embodiment the third receiving array element 52 is arranged on the first array longitudinal axis 54a from the left at a distance 56e from the second receiving array element 52 from the left, which corresponds to three times the base distance 40 . The seventh receive array element 52 from the left is the rightmost receive array element 52 on the first array longitudinal axis 54a. The maximum width of the virtual receiving antenna array 50 corresponds to a distance 56f between the left receiving array element 52 and the right receiving array element 52. The distance 56f corresponds to ten times the base distance 40.

Außerdem ist das von links betrachtet erste Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b betrachtet zwischen dem zweiten und dem dritten Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a, also versetzt zu diesen, im Basisabstand 40 zu dem dritten Empfangs-Arrayelement 52 angeordnet.In addition, viewed from the left, the first receiving array element 52 on the second array longitudinal axis 54b in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54b is between the second and the third receiving array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, i.e. offset from them , arranged at a base distance of 40 from the third receiving array element 52 .

Das von links betrachtet zweite Empfangs-Arrayelement 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b betrachtet auf gleicher Höhe wie das dritte Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a angeordnet.The second reception array element 52 on the second array longitudinal axis 54b viewed from the left is arranged at the same level as the third reception array element 52 on the first array longitudinal axis 54a viewed in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54b.

Das von links betrachtet vierte Empfangs-Arrayelemente 52 auf der zweiten Array-Längsachse 54b ist in Richtung der Array-Längsachsen 54a und 54b betrachtet beispielhaft mittig zwischen dem sechsten und den siebten Empfangs-Arrayelement 52 auf der ersten Array-Längsachse 54a, also versetzt zu diesen, jeweils im Basisabstand 40 angeordnet.The fourth reception array element 52 viewed from the left on the second array longitudinal axis 54b is in the direction of the array longitudinal axes 54a and 54a 54b viewed as an example in the middle between the sixth and the seventh reception array element 52 on the first array longitudinal axis 54a, ie offset to these, each arranged at a base distance 40.

Beim Verfahren zu Überwachung des Überwachungsbereichs 14 auf Objekte 18 hin wird das Radarsystem 12 mit dem Antennenarray 22 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel analog zu dem Radarsystem 12 mit dem Antennenarray 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel betrieben.In the method for monitoring the monitoring area 14 for objects 18, the radar system 12 with the antenna array 22 according to the second exemplary embodiment is operated analogously to the radar system 12 with the antenna array 22 according to the first exemplary embodiment.

In der 12 sind zum Vergleich ein Reichweiten-Richtungs-Diagramm 60c für das Radarsystem 12 im Reichweiten-Betriebsmodus gestrichelt und ein Reichweiten-Richtungs-Diagramm 60d für das Radarsystem 12 im Richtungs-Betriebsmodus mit durchgezogene Linie gezeigt. Dabei sind die jeweiligen Reichweiten über Azimut φ aufgezeichnet. Aus der 12 ist ersichtlich, dass das Radarsystem 12 im Reichweiten-Betriebsmodus eine maximale Detektionsreichweite von etwa 250 m hat. Im Richtungs-Betriebsmodus hat das Radarsystem 12 hingegen lediglich eine maximale Detektionsreichweite von etwas weniger als 200 m. Demgegenüber hat das Radarsystem 12 im Richtungs-Betriebsmodus ein größeres Sichtfeld in Richtung Azimut φ als im Reichweiten-Betriebsmodus.In the 12 for comparison, a range-direction diagram 60c for the radar system 12 in the range operating mode is shown in dashed lines and a range-direction diagram 60d for the radar system 12 in the directional operating mode is shown in a solid line. The respective ranges are recorded via azimuth φ. From the 12 It can be seen that in the range mode of operation the radar system 12 has a maximum detection range of approximately 250 m. In the directional operating mode, however, the radar system 12 only has a maximum detection range of slightly less than 200 m. In contrast, the radar system 12 has a larger field of view in the azimuth φ direction in the directional operating mode than in the range operating mode.

In 13 ist beispielhaft ein Empfangssignal-Richtungs-Diagramm 62d bei einer Richtungs-Messsequenz gezeigt, bei der ein Zielobjekt bei einem Azimut φ von 0° vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst wurde. Die Nebenkeulenebene befindet sich bei etwa 11,2 dB. Dies reicht aus, um Zielobjekte mit unterschiedlichen Reflektivitäten beispielsweise in realistischen Fahrsituationen mit dem Kraftfahrzeug 10 bezüglich ihrer Richtung, nämlich dem jeweiligen Azimut φ, aufzulösen.In 13 a received signal direction diagram 62d is shown by way of example in a direction measurement sequence in which a target object was detected at an azimuth φ of 0° in front of motor vehicle 10. The sidelobe level is at about 11.2 dB. This is sufficient to resolve target objects with different reflectivities, for example in realistic driving situations with motor vehicle 10, with regard to their direction, namely the respective azimuth φ.

In 14 ist beispielhaft eine Kurvenschar von Empfangssignal-Richtungs-Diagrammen 62e von mehreren Richtungs-Messsequenzen gezeigt, bei denen zwei Zielobjekte, welche die gleiche Entfernung r und die gleiche Geschwindigkeit relativ zum Radarsystem 12 haben, in einem Winkelabstand von etwa 15° um einen Azimut φ von 0° vor dem Kraftfahrzeug 10 erfasst wurden. Die Kurvenschar entspricht Richtungs-Messsequenzen, bei denen Radarsignale 30 mit unterschiedlichen Phasendifferenzen gesendet werden. In 14 a family of curves of received signal direction diagrams 62e of several direction measurement sequences is shown by way of example, in which two target objects, which have the same distance r and the same speed relative to radar system 12, are at an angular distance of approximately 15° by an azimuth φ of 0° in front of the motor vehicle 10 were detected. The family of curves corresponds to direction measurement sequences in which radar signals 30 with different phase differences are transmitted.

Die beiden Zielobjekte können für alle möglichen Phasendifferenzen unterschieden werden. Die Kurven der Schar von Empfangssignal-Richtungs-Diagrammen 62b können beispielsweise unter Verwendung eines sogenannten Beamforming-Ansatzes und/oder sogenannten Superauflösungsverfahren oder dergleichen ermittelt werden.The two targets can be distinguished for all possible phase differences. The curves of the family of received signal direction diagrams 62b can be determined, for example, using a so-called beamforming approach and/or so-called super-resolution methods or the like.

Ein für die Situation aus 14 entsprechendes Empfangssignal-Richtungs-Diagramm 62f in einer Reichweiten-Messsequenz ist in der 15 gezeigt. Die Breite der Hauptkeule beträgt etwa 16°. Die Nebenkeulenebene befindet sich bei etwa 5,25 dB, was nicht zur Auflösung der beiden Zielobjekte im Reichweiten-Betriebsmodus ausreicht.One for the situation 14 corresponding received signal direction diagram 62f in a range measurement sequence is in FIG 15 shown. The width of the main lobe is about 16°. The sidelobe level is at about 5.25dB, which is insufficient to resolve the two targets in the long range mode of operation.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018118238 A1 [0005]DE 102018118238 A1 [0005]

Claims (11)

Radarsystem (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin, mit einer Mehrzahl von Sendeantennen (26), die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale (30) in wenigstens einen Überwachungsbereich (14) gesendet werden können, mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen (28), mit denen Echos (44) von gesendeten Radarsignalen (30) empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können, und mit wenigstens einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (24), die mit den Sendeantennen (26) und den Empfangsantennen (28) verbunden ist, mit der Sendesignale für die Ansteuerung der Sendeantennen (26) erzeugt und mit der aus Empfangssignalen Objektinformationen (r, φ, Θ) von mit den Radarsignalen (30) erfassten Objekten (18) ermittelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens vier Empfangsantennen (28) auf einer gedachten Empfänger-Längsachse (46) angeordnet sind, wobei die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) in einem Basisabstand (40) zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) in einem jeweiligen Empfänger-Längsabstand (48a, 48b, 48c) zueinander angeordnet sind, der größer ist als der Basisabstand (40).Radar system (12) for monitoring at least one monitoring area (14) for objects (18), with a plurality of transmitting antennas (26) which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals (30) can be transmitted into at least one monitoring area (14) can be sent, with a plurality of receiving antennas (28) with which echoes (44) of transmitted radar signals (30) can be received and converted into corresponding received signals, and with at least one control and evaluation device (24) connected to the transmitting antennas (26) and the receiving antennas (28), with which transmission signals for controlling the transmitting antennas (26) are generated and with which object information (r, φ, Θ) of objects (18) detected with the radar signals (30) is determined from the received signals can be, characterized in that the respective phase centers (32) of at least four receiving antennas (28) on an imaginary receiver longitudinal axis (46). are arranged, the respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas (28) being arranged at a base distance (40) from one another and the respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas (28) being arranged at a respective receiver longitudinal distance (48a , 48b, 48c) are arranged to each other, which is greater than the base distance (40). Radarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Empfänger-Längsabstand (48a, 48b, 48c) ein ganzzahliges Vielfaches des Basisabstands (40) insbesondere zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz ist.radar system claim 1 , characterized in that at least one receiver longitudinal distance (48a, 48b, 48c) is an integer multiple of the base distance (40), in particular plus or minus a tolerance. Radarsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenzentren (32) von zwei auf der Empfänger-Längsachse (46) außen gelegenen Empfangsantennen (28) im Basisabstand (40) angeordnet sind.radar system claim 1 or 2 , characterized in that the phase centers (32) of two on the receiver longitudinal axis (46) located outside receiving antennas (28) are arranged at a base distance (40). Radarsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenzentren (32) von wenigstens zwei zueinander benachbarten Empfangsantennen (28) auf der gleichen Seite der Phasenzentren (32) von zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) angeordnet sind, wobei ein Empfänger-Längsabstand (48a) zwischen dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den beiden im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum (32) der nächstgelegenen der zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) kleiner ist als ein Empfänger-Längsabstand (48b) zwischen dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) entfernt gelegen ist, oder wobei ein Empfänger-Längsabstand (48c) zwischen dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den beiden im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum (32) der nächstgelegenen der zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) größer ist als ein Empfänger-Längsabstand (48a) zwischen dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) nächstgelegen ist, und dem Phasenzentrum (32) der Empfangsantenne (28), die zu den zwei im Basisabstand (40) angeordneten Empfangsantennen (28) entfernt gelegen ist.Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that the phase centers (32) of at least two mutually adjacent receiving antennas (28) are arranged on the same side of the phase centers (32) of two receiving antennas (28) arranged at a base distance (40), wherein a receiver longitudinal distance (48a) between the phase center (32) of the receiving antenna (28) closest to the two base-spaced (40) receiving antennas (28) and the phase center (32) of the closest of the two base-spaced (40 ) arranged receiving antennas (28) is smaller than a receiver longitudinal distance (48b) between the phase center (32) of the receiving antenna (28) which is closest to the two receiving antennas (28) arranged at the base distance (40) and the phase center (32 ) of the receiving antenna (28) remote from the two receiving antennas (28) located at the base spacing (40), or wherein a longitudinal receiver spacing (48c) between the Pha center (32) of the receiving antenna (28) closest to the two base-spacing (40) receiving antennas (28) and the phase center (32) of the closest of the two base-spacing (40) receiving antennas (28) is greater than a longitudinal receiver distance (48a) between the phase center (32) of the receiving antenna (28) closest to the two base-spacing (40) arranged receiving antennas (28) and the phase center (32) of the receiving antenna (28) closest to remote from the two base-spaced (40) receiving antennas (28). Radarsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Quotient aus einem größeren von zwei Empfänger-Längsabständen (48a, 48b; 48a, 48c) zwischen drei benachbarten Empfangsantennen (28) und einem kleineren der zwei Empfänger-Längsabstände (48a, 48b; 48a, 48c) 1,5 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 1,5 ist.Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that a quotient of a larger of two receiver longitudinal distances (48a, 48b; 48a, 48c) between three adjacent receiving antennas (28) and a smaller of the two receiver longitudinal distances (48a, 48b; 48a, 48c) is 1.5 or an integer multiple of 1.5. Radarsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabstand (40) der halben Wellenlänge (Ä) der mit den Sendeantennen (26) gesendeten Radarsignale (30) insbesondere zuzüglich oder abzüglich einer Toleranz entspricht.Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that the base distance (40) corresponds to half the wavelength (λ) of the radar signals (30) transmitted with the transmitting antennas (26), in particular plus or minus a tolerance. Radarsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Richtungs-Betriebsmodus des Radarsystems (12) mit der Anordnung der Sendeantennen (26) und der Empfangsantennen (28) ein virtuelles Empfangsantennen-Array (50) realisiert sein, bei dem wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52) auf wenigstens einer gedachten Array-Längsachse (54a, 54b) angeordnet sind, wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52) im Basisabstand (40) zueinander angeordnet sind und/oder wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52) in einem Abstand (56a, 56b, 56c, 56e) angeordnet sind, der größer ist als der Basisabstand (40) und/oder wobei wenigstens zwei benachbarte virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52) in einem Abstand (56a, 56b, 56c, 56e) angeordnet sind, der einem ganzzahligen Vielfachen des Basisabstand (40) entspricht.Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that in a directional operating mode of the radar system (12) with the arrangement of the transmitting antennas (26) and the receiving antennas (28) a virtual receiving antenna array (50) can be implemented in which at least two adjacent virtual receiving array elements (52) are arranged on at least one imaginary array longitudinal axis (54a, 54b), with at least two adjacent virtual receiving array elements (52) being arranged at a base distance (40) from one another and/or with at least two adjacent virtual Receiving array elements (52) are arranged at a distance (56a, 56b, 56c, 56e) that is greater than the base distance (40) and/or wherein at least two adjacent virtual receiving array elements (52) are at a distance (56a, 56b, 56c, 56e) are arranged, which corresponds to an integer multiple of the base distance (40). Radarsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem virtuellen Empfangsantennen-Array (50) die virtuellen Empfangs-Arrayelemente (52) auf wenigstens zwei gedachten Array-Längsachsen (54a, 54b) verteilt angeordnet sind, wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52), die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen (54a, 54b) angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachsen (54a, 54b) betrachtet auf gleicher Höhe angeordnet sind und/oder wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52), die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen (54a, 54b) angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachsen (54a, 54b) betrachtet versetzt zueinander angeordnet sind und/oder wobei wenigstens zwei virtuelle Empfangs-Arrayelemente (52), die auf unterschiedlichen Array-Längsachsen (54a, 54b) angeordnet sind, in Richtung der Array-Längsachse (54a, 54b) betrachtet im Basisabstand (40) versetzt zueinander angeordnet sind.Radar system according to one of the preceding claims, characterized in that in the virtual reception antenna array (50) the virtual reception array elements (52) are distributed over at least two imaginary array longitudinal axes (54a, 54b), with at least two virtual reception Array elements (52), which are arranged on different array longitudinal axes (54a, 54b), viewed in the direction of the array longitudinal axes (54a, 54b) are arranged at the same height and/or with at least two virtual receiving array elements (52), which are arranged on different array longitudinal axes (54a, 54b), viewed in the direction of the array longitudinal axes (54a, 54b) are arranged offset to one another and/or wherein at least two virtual receiving array elements (52) are arranged on different array longitudinal axes (54a, 54b) are arranged, viewed in the direction of the array longitudinal axis (54a, 54b), are arranged offset from one another at the base distance (40). Antennenarray (22) für ein Radarsystem (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin, mit einer Mehrzahl von Sendeantennen (26), die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale (30) gesendet werden können, und mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen (28), mit denen Echos (44) von gesendeten Radarsignalen (30) empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens vier Empfangsantennen (28) auf einer gedachten Empfänger-Längsachse (46) angeordnet sind, wobei die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) in einem Basisabstand (40) zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Phasenzentren (32) von wenigstens zwei benachbarten Empfangsantennen (28) in einem jeweiligen Empfänger-Längsabstand (48a, 48b, 48c) zueinander angeordnet sind, der größer ist als der Basisabstand (40).Antenna array (22) for a radar system (12) for monitoring at least one monitoring area (14) for objects (18), with a plurality of transmitting antennas (26) which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals (30) are transmitted and with a plurality of receiving antennas (28) with which echoes (44) of transmitted radar signals (30) can be received and converted into corresponding received signals, characterized in that the respective phase centers (32) of at least four receiving antennas (28 ) are arranged on an imaginary receiver longitudinal axis (46), the respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas (28) being arranged at a base distance (40) from one another and the respective phase centers (32) of at least two adjacent receiving antennas ( 28) are arranged at a respective receiver longitudinal distance (48a, 48b, 48c) from one another which is greater than the base distance (40). Fahrzeug (10) mit wenigstens einem Radarsystem (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin, wobei das wenigstens eine Radarsystem (12) aufweist eine Mehrzahl von Sendeantennen (26), die mit jeweiligen Sendesignalen angesteuert werden können und mit denen entsprechende Radarsignale (30) in wenigstens einen Überwachungsbereich (14) gesendet werden können, eine Mehrzahl von Empfangsantennen (28), mit denen Echos (44) von gesendeten Radarsignalen (30) empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden können, und wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (24), die mit den Sendeantennen (26) und den Empfangsantennen (28) verbunden ist, mit der Sendesignale für die Ansteuerung der Sendeantennen (26) erzeugt und mit der aus Empfangssignalen Objektinformationen (r, φ, Θ) von mit den Radarsignalen (30) erfassten Objekten (18) ermittelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens ein Radarsystem (12) nach einem der vorigen Ansprüche aufweist.Vehicle (10) with at least one radar system (12) for monitoring at least one monitoring area (14) for objects (18), the at least one radar system (12) having a plurality of transmitting antennas (26) which can be controlled with respective transmission signals and with which corresponding radar signals (30) can be sent into at least one surveillance area (14), a plurality of receiving antennas (28) with which echoes (44) of transmitted radar signals (30) can be received and converted into corresponding received signals, and at least a control and evaluation device (24) which is connected to the transmitting antennas (26) and the receiving antennas (28), with which transmission signals for controlling the transmitting antennas (26) are generated and with which object information (r, φ, Θ) is obtained from the received signals objects (18) detected by the radar signals (30) can be determined, characterized in that the vehicle (10) has at least one radar system (12). any of the preceding claims. Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (12), welches zu Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) auf Objekte (18) hin dient, wobei bei dem Verfahren eine Mehrzahl von Sendeantennen (26) mit Sendesignalen angesteuert wird und entsprechende Radarsignale (30) in einen Überwachungsbereich (14) gesendet werden, mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen (28) Echos (44) von den gesendeten Radarsignalen (30) empfangen und in entsprechende Empfangssignale umgewandelt werden und die Empfangssignale signaltechnisch verarbeitet werden, aus den Empfangssignalen Objektinformationen (r, φ, Θ) über Objekte (18) in dem Überwachungsbereich (14) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei Radarmessungen umgeschaltet wird zwischen einem Reichweiten-Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen (26) wenigstens temporär mit dem gleichen Sendesignal angesteuert wird, und einem Richtungs-Betriebsmodus, bei dem wenigstens ein Teil der Sendeantennen (26) wenigstens temporär mit unterschiedlichen Sendesignalen so angesteuert wird, dass die jeweils gesendeten Radarsignale (30) zumindest auf der Seite der Empfangsantennen (28) wenigstens temporär unterscheidbar sind.Method for operating a radar system (12), which is used to monitor at least one monitoring area (14) for objects (18), in the method a plurality of transmitting antennas (26) are controlled with transmission signals and corresponding radar signals (30) in a monitoring area (14) are sent, echoes (44) are received from the transmitted radar signals (30) with a plurality of receiving antennas (28) and are converted into corresponding received signals and the received signals are signal-processed, object information (r, φ, Θ) from the received signals are determined via objects (18) in the monitoring area (14), characterized in that between at least two radar measurements there is a switchover between a range operating mode in which at least some of the transmitting antennas (26) are at least temporarily controlled with the same transmission signal, and a directional operating mode in which at least some of the transmitting antennas (2nd 6) is controlled at least temporarily with different transmission signals in such a way that the respectively transmitted radar signals (30) can be distinguished at least temporarily on the receiving antenna (28) side.
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